Задачи

Со­суд раз­де­лён на две рав­ные по объ­ёму ча­сти по­ри­стой не­по­движ­ной пе­ре­го­род­кой. В ле­вой ча­сти со­су­да со­дер­жит­ся раз­ре­жен­но­го ге­лия, в пра­вой — раз­ре­жен­но­го ар­го­на. Пе­ре­го­род­ка мо­жет про­пус­кать мо­ле­ку­лы ге­лия и яв­ля­ет­ся не­про­ни­ца­е­мой для мо­ле­кул ар­го­на. Тем­пе­ра­ту­ра га­зов оди­на­ко­ва и оста­ёт­ся по­сто­ян­ной. Вы­бе­ри­те все вер­ные утвер­жде­ния, опи­сы­ва­ю­щие со­сто­я­ние га­зов по­сле уста­нов­ле­ния рав­но­ве­сия в си­сте­ме.

1. Вну­трен­няя энер­гия ге­лия в со­су­де боль­ше, чем вну­трен­няя энер­гия ар­го­на.

2. Кон­цен­тра­ция ге­лия и ар­го­на в пра­вой ча­сти со­су­да оди­на­ко­ва.

3. В пра­вой ча­сти со­су­да об­щее чис­ло мо­ле­кул га­зов в 2 раза мень­ше, чем в ле­вой ча­сти.

4. Вну­трен­няя энер­гия ге­лия в со­су­де в ко­неч­ном со­сто­я­нии боль­ше, чем в на­чаль­ном.

5. Дав­ле­ние в обе­их ча­стях со­су­да оди­на­ко­во.

От­вет:

В вер­ти­каль­ном ци­лин­дри­че­ском теп­ло­изо­ли­ро­ван­ном со­су­де под порш­нем мас­сы на­хо­дит­ся иде­аль­ный газ. В по­ло­же­нии рав­но­ве­сия пор­шень рас­по­ла­га­ет­ся на рас­сто­я­нии от дна со­су­да. Свер­ху на пор­шень опус­ка­ют груз мас­сы В ре­зуль­та­те сме­ще­ния порш­ня дав­ле­ние газа в со­су­де воз­рас­та­ет в раза, а вну­трен­няя энер­гия газа уве­ли­чи­ва­ет­ся на На­чаль­ная тем­пе­ра­ту­ра газа рав­на Най­ти ко­неч­ную тем­пе­ра­ту­ру газа Счи­тать, что пор­шень сме­ща­ет­ся мед­лен­но (ква­зи­стат­ци­о­нар­но), и ко­ле­ба­ния в си­сте­ме не воз­ни­ка­ют. Уско­ре­ние сво­бод­но­го па­де­ния при­нять рав­ным

При­ме­не­ние пер­во­го за­ко­на тер­мо­ди­на­ми­ки к изо­про­цес­сам. Рас­чёт ра­бо­ты газа с по­мо­щью PV-диа­грамм. Теп­ло­ём­кость иде­аль­но­го од­но­том­но­го газа при изо­хор­ном и изо­бар­ном про­цес­сах.