Задание 7 ЕГЭ по физике №00005615

№2. Задание 7

ID: 00005615

Горизонтальный цилиндрический сосуд с гладкими стенками разделён подвижным поршнем на две части. В одной части сосуда находится неон, в другой - аргон. Определите отношение среднеквадратичных скоростей теплового движения молекул $$V_н/V_а$$ , если поршень покоится, а отношение концентрации газов $$n_н/n_а$$ = 2.

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

n_{\text{Ne}} / n_{\text{Ar}} = 2

;

M_{\text{Ne}} = 20\;\text{г/моль}

;

M_{\text{Ar}} = 40\;\text{г/моль}

; поршень в равновесии

Найти:

v_{\text{Ne}} / v_{\text{Ar}}

Решение:

Поскольку стенки гладкие и поршень подвижен, давления газов равны:

P_{\text{Ne}} = P_{\text{Ar}}

По уравнению состояния идеального газа

$P = nkT$

n_{\text{Ne}} k T_{\text{Ne}} = n_{\text{Ar}} k T_{\text{Ar}}

\frac{T_{\text{Ne}}}{T_{\text{Ar}}} = \frac{n_{\text{Ar}}}{n_{\text{Ne}}} = \frac{1}{2}

Среднеквадратичная скорость молекул:

v_{\text{rms}} = \sqrt{\frac{3RT}{M}}

Отношение скоростей:

\frac{v_{\text{Ne}}}{v_{\text{Ar}}} = \sqrt{\frac{T_{\text{Ne}}}{T_{\text{Ar}}} \cdot \frac{M_{\text{Ar}}}{M_{\text{Ne}}}} = \sqrt{\frac{1}{2} \cdot \frac{40}{20}} = \sqrt{1} = 1

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Основные Уравнения МКТ» (8)