Задача #854 ← →
Два одинаковых теплоизолированных сосуда соединены короткой трубкой с краном. В первом сосуде находится гелия при температуре во втором — аргона при температуре Кран открывают. В установившемся равновесном состоянии давление в сосудах становится Определите объём одного сосуда. Объёмом трубки пренебречь.
Решение
Примечание
Здесь у учеников часто бывают проблемы с первым началом термодинамики. Многие считают, что раз было расширение газа (каждый газ стал занимать объем то была и работа. Однако в чем результат такой работы?
Легче всего понять про работу, представив, что газ расширяется в пустоту — например, только что убрали перегородку. Молекулы летят, не встречая никакого сопротивления, то есть не теряют свою энергию, а значит и работы совершить не могут. Отсутствует поршень, который они могли бы толкать.
Таким образом, работы ни один из газов не совершает. Можно было бы записать первое начало термодинамики в виде откуда получилась бы первая строчка после преобразований. А так первая строка представляет собой просто закон сохранения энергии.