Молекулярная физика и термодинамика Во сколько раз изменится давление в сосуде, заполненным азотом, если 40% молекул диссоциируют на атомы при не изменной температуре?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Известно, что идеальный газ можно рассматривать как систему, состоящую из невзаимодействующих частиц. Поэтому при диссоциации молекул азота на атомы общее количество частиц в системе останется неизменным.

Пусть изначально в газовом сосуде находилось N молекул азота. Если 40% молекул диссоциируют на атомы, то количество молекул азота составит 0.6N, а количество атомов азота составит 0.4N.

Поскольку диссоциация происходит при постоянной температуре, объем идеального газа также останется неизменным. Тогда закон Бойля-Мариотта гласит, что давление идеального газа обратно пропорционально его объему при постоянной температуре:

P1V1 = P2V2,

где P1 и P2 - давления газа до и после диссоциации, а V1 и V2 - объемы газа до и после диссоциации.

Так как общее количество частиц в системе остается неизменным, то и суммарное давление газа после диссоциации равно сумме давлений газа и атомов до диссоциации:

P2 = P1 + P1 = 2P1.

Следовательно, давление в сосуде изменится в 2 раза.