Решение: Давление идеального газа
В сосуде содержится аргон под давлением 150 кПа. Концентрацию аргона увеличили в 2 раза, а среднюю кинетическую энергию его молекул уменьшили в 3 раза. Определите установившееся давление газа.
Решение по шагам
4 шагаДавление идеального газа определяется уравнением $p = nkT$. При неизменном виде газа средняя кинетическая энергия молекул пропорциональна абсолютной температуре.
Уменьшение средней кинетической энергии в 3 раза означает уменьшение температуры в 3 раза: $T_2 = \dfrac{T_1}{3}$.
Концентрация увеличилась в 2 раза: $n_2 = 2n_1$. Тогда отношение давлений равно $\dfrac{p_2}{p_1} = \dfrac{n_2T_2}{n_1T_1} = 2 \cdot \dfrac{1}{3}$.
Вычисляем установившееся давление: $p_2 = 150 \cdot \dfrac{2}{3} = 100$ кПа.
Где здесь ошибаются
Учитывают только изменение концентрации и получают 300 кПа.
Считают, что уменьшение средней кинетической энергии в 3 раза увеличивает давление.
Не учитывают пропорциональность давления произведению концентрации и температуры.