Консультация # 191431: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: горизонтальный цилиндрический сосуд разделен тонким подвижным, хорошо проводящим тепло поршнем на две части. В начальный момент справа от поршня находится кислород массы m = 32 г, слева – смесь гелия и водорода. Поршень при этом расположен в равновесии посередине сосуда. Поршень, непроницаемы...
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: горизонтальный цилиндрический сосуд разделен тонким подвижным, хорошо проводящим тепло поршнем на две части. В начальный момент справа от поршня находится кислород массы m = 32 г, слева – смесь гелия и водорода. Поршень при этом расположен в равновесии посередине сосуда. Поршень, непроницаемый для водорода и кислорода, оказался проницаемым для гелия. Началась диффузия гелия через поршень, в результате чего поршень начал перемещаться и
окончательно расположился на расстоянии четверти длины цилиндра от левой стенки. Определите массы гелия и водорода в цилиндре. Трением между поршнем и стенками сосуда пренебречь.
Будем считать, что цилиндр теплоизолированный и начальные температуры газов одинаковые, равные После установления равновесия температура газов в цилиндре будет равна первоначальной, а гелий равномерно распределится по всему объёму цилиндра.
По условию задачи в начальный момент времени справа
от поршня находится г, или моль кислорода (его молярная масса г/моль). Примем, что в тот же момент времени слева от поршня находятся моль гелия и моль водорода.
Поскольку в начальный момент времени поршень находится посередине цилиндра, постольку, согласно уравнению Клапейрона - Менделеева, получим - для левой части цилиндра
- для правой части цилиндра
что в силу равенства давлений по обе части поршня, даёт
Аналогично для установившегося равновесия с учётом иного положения поршня получим - для левой части цилиндра
- для правой части цилиндра
Тогда, согласно уравнению будем иметь
Итак, получено, что в цилиндре содержится моль, или г гелия (его молярная масса г/моль) и моль, или г водорода (его молярная масса г/моль).
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!