ID: 00014730
В сосуде с жёсткими стенками находится в равновесном состоянии смесь одного моля гелия и одного моля аргона. Температуру смеси повысили. Выберите все верные утверждения.
1) Среднеквадратичные скорости молекул гелия и молекул аргона в равновесном состоянии одинаковы.
2) Средние кинетические энергии поступательного теплового движения молекул гелия и молекул аргона в равновесном состоянии одинаковы.
3) В результате повышения температуры внутренняя энергия гелия увеличилась больше, чем внутренняя энергия аргона.
4) После повышения температуры парциальное давление гелия в сосуде увеличилось.
5) После повышения температуры давление в сосуде увеличилось.
Запишите в ответ выбранные цифры.
Источник: ФИПИ
В равновесии оба газа имеют одну температуру. Гелий лёгкий (M=4 г/моль), аргон тяжёлый (M=40 г/моль), оба одноатомные. Все выводы — из \langle E\rangle=\tfrac32kT, v=\sqrt{\tfrac{3RT}{M}}, U=\tfrac32\nu RT и p=\dfrac{\nu RT}{V}.
1) Скорость v=\sqrt{3RT/M}. Температура одна, но массы разные \Rightarrow у лёгкого гелия скорость БОЛЬШЕ. Не одинаковы. Неверно.
2) \langle E\rangle=\tfrac32kT зависит только от T, а T общая \Rightarrow энергии равны. Верно.
3) U=\tfrac32\nu RT. Оба по 1 молю, нагрев \Delta T один и тот же \Rightarrow \Delta U одинаковы, не больше у гелия. Неверно.
4) Парциальное давление p_{He}=\dfrac{\nu RT}{V}: V фиксирован, T выросла \Rightarrow p_{He} выросло. Верно.
5) Полное давление — сумма парциальных, оба выросли \Rightarrow общее давление выросло. Верно.
Ответ: 245