Решение: Тепловое равновесие аргона
Герметичный теплоизолированный сосуд разделили неподвижной перегородкой, способной проводить тепло, на две равные части. В первую часть сосуда поместили некоторое количество аргона при температуре $328\ \mathrm{K}$, а во вторую — такое же количество аргона при температуре $15\ ^\circ\mathrm{C}$. Считая, что теплоёмкость сосуда пренебрежимо мала, определите, какие изменения происходят с аргоном при переходе к тепловому равновесию.
Решение по шагам
4 шагаТемпература аргона во второй части в абсолютной шкале равна $15\ ^\circ\mathrm{C} = 288\ \mathrm{K}$ и ниже температуры газа в первой части: $328\ \mathrm{K}$.
Теплота передаётся от газа в первой части ко второму газу. Поэтому первый газ охлаждается, а второй нагревается.
Так как количества и теплоёмкости газов одинаковы, а теплоёмкость сосуда пренебрежимо мала, конечная температура равна среднему арифметическому начальных температур: $T = \dfrac{328 + 288}{2} = 308\ \mathrm{K} = 35\ ^\circ\mathrm{C}$.
Перегородка неподвижна, поэтому объём каждого газа не изменяется и работа газом не совершается. Внутренняя энергия первого газа уменьшается, а второго увеличивается.
Правильные утверждения: 2, 3.
Где здесь ошибаются
Считать, что конечная температура равна $25\ ^\circ\mathrm{C}$ без перевода температуры $15\ ^\circ\mathrm{C}$ в кельвины.
Путать направление теплопередачи.
Считать, что при теплообмене газ совершает работу, хотя перегородка неподвижна.