Решение: Энергия молекул газов
Горизонтальный цилиндрический сосуд с гладкими стенками разделён подвижным поршнем на две части. В одной части сосуда находится неон, в другой — аргон. Определите отношение средних кинетических энергий теплового движения молекул неона и аргона $\dfrac{E_{\text{н}}}{E_{\text{а}}}$, если поршень покоится, а отношение концентраций газов $\dfrac{n_{\text{н}}}{n_{\text{а}}}=\dfrac{1}{3}$.
Решение по шагам
4 шагаПоршень покоится, поэтому давления неона и аргона равны.
$$p_{\text{н}}=p_{\text{а}}$$Используем уравнение состояния идеального газа в форме $p=nkT$.
$$n_{\text{н}}kT_{\text{н}}=n_{\text{а}}kT_{\text{а}}$$Отсюда отношение температур равно обратному отношению концентраций.
$$\dfrac{T_{\text{н}}}{T_{\text{а}}}=\dfrac{n_{\text{а}}}{n_{\text{н}}}=3$$Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул пропорциональна абсолютной температуре.
$$\dfrac{E_{\text{н}}}{E_{\text{а}}}=\dfrac{T_{\text{н}}}{T_{\text{а}}}=3$$Где здесь ошибаются
Приравнивают температуры газов вместо давлений.
Берут отношение концентраций, а не обратное ему.
Не учитывают, что средняя кинетическая энергия пропорциональна температуре.