Теплоизолированный сосуд разделен теплоизолирующей перегородкой на 2 равные части. В одной части находится 40 г газа аргона при температуре 300 К, а в другой — столько же газа неона при температуре 600 К. Найдите температуру смеси газов после удаления перегородки.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии. Пусть T - искомая температура смеси газов после удаления перегородки. Тогда суммарная внутренняя энергия газов до удаления перегородки равна суммарной внутренней энергии после удаления перегородки:

(3/2) n1 R T1 + (3/2) n2 R T2 = (3/2) (n1 + n2) R * T

где n1 и n2 - количество молей аргона и неона соответственно, R - универсальная газовая постоянная.

Так как газы находились в равных объемах, то n1 = n2. Подставим известные значения: n1 = n2 = 40 г / 40 г/моль = 1 моль, R = 8.31 Дж/(моль*К), T1 = 300 К, T2 = 600 К. Получим:

(3/2) 1 8.31 300 + (3/2) 1 8.31 600 = (3/2) 2 8.31 * T

2491.5 + 4983 = 24.93 * T

7474.5 = 24.93 * T

T = 7474.5 / 24.93 ≈ 299.57 K

Таким образом, температура смеси газов после удаления перегородки будет около 299.57 K.