Шешімі: Параметры идеальных газов
В двух различных сосудах находится по 1 моль идеальных газов. Объём первого сосуда в 2 раза больше, чем второго. В первом сосуде находится неон при температуре 27 °C; во втором — аргон при температуре 600 К. Выберите два верных утверждения о параметрах состояния указанных газов.
Шешімін қадамдап көрсету
5 қадамПереведём температуру неона в абсолютную шкалу:
$$T_1 = 27 + 273 = 300\ \text{К}$$Количество вещества в сосудах одинаково, а объём первого сосуда в два раза больше. Поэтому концентрация в первом сосуде в два раза меньше: $n_1 = n_2/2$. Утверждение 1 неверно.
$$n = \dfrac{N}{V}$$Среднеквадратичная скорость зависит от отношения температуры к молярной массе. Для неона и аргона эти отношения одинаковы:
$$\dfrac{T_1}{M_{\mathrm{Ne}}} = \dfrac{300}{20} = 15,\qquad \dfrac{T_2}{M_{\mathrm{Ar}}} = \dfrac{600}{40} = 15$$Давление идеального газа пропорционально отношению температуры к объёму. Так как $V_1 = 2V_2$:
$$\dfrac{p_2}{p_1} = \dfrac{T_2/V_2}{T_1/V_1} = \dfrac{600/V_2}{300/(2V_2)} = 4$$Средняя кинетическая энергия молекул пропорциональна абсолютной температуре. Поэтому энергия в первом сосуде в два раза меньше, а не больше энергии во втором. Утверждение 4 неверно. Отношение температур равно $600/300 = 2$, а не 22. Утверждение 5 неверно.
Где здесь ошибаются
Сравнивать температуры в градусах Цельсия вместо кельвинов.
Забывать, что концентрация обратно пропорциональна объёму.
Сравнивать среднеквадратичные скорости только по температурам без учёта молярных масс.