Решение: Давление разреженного гелия
В сосуде содержится разреженный гелий под давлением 300 кПа. Концентрацию гелия увеличили в 2 раза, а среднюю кинетическую энергию поступательного теплового движения его молекул уменьшили в 3 раза. Определите установившееся давление газа.
Решение по шагам
3 шагаДля разреженного газа давление определяется уравнением состояния $p=nkT$. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул пропорциональна температуре, поэтому уменьшение энергии в 3 раза означает уменьшение температуры в 3 раза.
$$T_2=\frac{T_1}{3}$$С учётом изменения концентрации найдём отношение нового давления к первоначальному:
$$\frac{p_2}{p_1}=\frac{n_2T_2}{n_1T_1}=2\cdot\frac{1}{3}=\frac{2}{3}$$Подставим первоначальное давление:
$$p_2=300\cdot\frac{2}{3}=200\ \text{кПа}$$Где здесь ошибаются
Учитывают только изменение концентрации и не учитывают изменение средней кинетической энергии.
Ошибочно считают, что средняя кинетическая энергия обратно пропорциональна температуре.