Решение: Изменение давления и концентрации
В вертикальном цилиндрическом сосуде под поршнем находится 2 моль неона. Поршень не закреплён и может перемещаться в сосуде без трения (см. рисунок). Из сосуда выпускают 1 моль неона. Как изменятся в результате этого давление газа и концентрация его молекул? Температура неона и атмосферное давление остаются постоянными.
Для давления газа и концентрации его молекул определите характер изменения.
Решение по шагам
3 шагаПоршень свободно перемещается, поэтому давление газа уравновешивает постоянное атмосферное давление. Давление газа не изменяется.
$$p = p_{\text{атм}} = \text{const}$$После выпуска газа количество неона уменьшается с 2 моль до 1 моль. При постоянных давлении и температуре из уравнения идеального газа следует, что объём уменьшается вдвое.
$$pV = \nu RT \Rightarrow V \sim \nu$$Концентрация молекул определяется отношением числа молекул к объёму. Число молекул и объём уменьшаются в одинаковое число раз, поэтому концентрация не изменяется.
$$n = \dfrac{N}{V} = \dfrac{\nu N_A}{V} = \text{const}$$Где здесь ошибаются
Считать, что давление уменьшается вместе с количеством газа, не учитывая подвижность поршня.
Считать концентрацию пропорциональной только количеству вещества и не учитывать уменьшение объёма.