Задание 7

МКТ: уравнение состояния идеального газа, изопроцессы · 67 заданий

Задание №7
№7
В сосуде содержится гелий под давлением 160 кПа. Концентрацию гелия увеличили в 2 раза, а среднюю кинетическую энергию теплового движения его молекул…
Уравнение p = nkT
Задание №7
№7
Концентрация молекул разреженного газа в сосуде была увеличена вдвое, а абсолютная температура газа – уменьшена в 4 раза. Во сколько раз при этом умен…
Уравнение p = nkT
Задание №7
№7
При температуре 2 T₀ и давлении p₀ идеальный газ в количестве 1 моль занимает объём 2 V₀. Сколько моль этого газа при температуре T₀ и том же давлении…
Модель идеального газа в термодинамике
Задание №7
№7
Цилиндрический сосуд разделён лёгким подвижным теплоизолирующим поршнем на две части. В одной части сосуда находится водород, в другой - кислород. Кон…
Уравнение p = nkT
Задание №7
№7
При температуре Т₀ и давлении р₀ 3 моль идеального газа занимают объём 6V₀. Сколько моль газа будут занимать объём V₀ при температуре 2T₀ и давлении 2…
Модель идеального газа в термодинамике
Задание №7
№7
На рисунке показано изменение состояния идеального газа в количестве 0,5 моль. Какая температура соответствует состоянию 1?
Изопроцессы в разреженном газе с постоянным числом м…
Задание №7
№7
Концентрация молекул разреженного газа в сосуде возросла в 4 раза, а средняя энергия поступательного теплового движения его молекул уменьшилась в 2,5…
Уравнение p = nkT
Задание №7
№7
Во сколько раз должна уменьшиться абсолютная температура одноатомного идеального газа, чтобы среднеквадратичная скорость теплового движения его молеку…
Связь температуры газа со средней кинетической энерг…
Задание №7
№7
На рисунке показано изменение состояния идеального газа в количестве 4 моль. Какая температура соответствует состоянию 2?
Изопроцессы в разреженном газе с постоянным числом м…
Задание №7
№7
В результате изохорного перехода 1 моль идеального газа из начального состояния в конечное его давление уменьшилось в 3 раза, а температура оказалась…
Изопроцессы в разреженном газе с постоянным числом м…
Задание №7
№7
Давление разреженного газа в сосуде возросло в 6 раз, а средняя энергия поступательного теплового движения его молекул возросла в 2 раза. Во сколько р…
Связь температуры газа со средней кинетической энерг…
Задание №7
№7
В результате изохорного перехода 1 моль идеального газа из начального состояния в конечное его давление увеличилось в 5 раз, а температура оказалась р…
Изопроцессы в разреженном газе с постоянным числом м…

Задание №7 — Средняя кинетическая энергия молекул

Горизонтальный цилиндрический сосуд с гладкими стенками разделён подвижным поршнем на две части. В одной части сосуда находится неон, в другой — аргон. Определите отношение средних кинетических энергий теплового движения молекул неона и аргона

\frac{Е_{н}}{Е_{a}} ,

если поршень покоится, а отношение концентраций газов

\frac{n_{н}}{n_{a}} = \frac{1}{3} .

Правильный ответ

Пояснение

Решение:

Поршень подвижен, стенки сосуда гладкие, и поршень покоится — значит силы давления газов на него уравновешены, то есть давления газов по обе стороны поршня одинаковы: $p_{\text{н}} = p_{\text{а}}$ .

Свяжем давление с концентрацией и температурой соотношением $p = nkT$ , следующим из основного уравнения МКТ:

$n_{\text{н}} k T_{\text{н}} = n_{\text{а}} k T_{\text{а}}$ , откуда $\dfrac{T_{\text{н}}}{T_{\text{а}}} = \dfrac{n_{\text{а}}}{n_{\text{н}}} = 3$ .

Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул зависит только от абсолютной температуры: $E = \dfrac{3}{2} kT$ . Поэтому

$\dfrac{E_{\text{н}}}{E_{\text{а}}} = \dfrac{T_{\text{н}}}{T_{\text{а}}} = 3$ .

Ответ: 3