ID: 00019442
Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В левой части сосуда содержится 1\ \text{моль} гелия, в правой — 40\ \text{г} аргона. Перегородка может пропускать молекулы гелия и является непроницаемой для молекул аргона. Температура газов одинаковая и остаётся постоянной.
Выберите все верные утверждения, описывающие состояние газов после установления равновесия в системе.
1) Концентрация гелия в правой части сосуда в 2 раза меньше, чем аргона.
2) Отношение давления газов в правой части к давлению газа в левой части равно 1{,}5.
3) В правой части сосуда общее число молекул газов меньше, чем в левой части.
4) Внутренняя энергия гелия и аргона одинакова.
5) В результате установления равновесия давление в правой части увеличилось в 3 раза.
Источник: Отличный Результат 2026
Гелий свободно проходит сквозь перегородку, поэтому в равновесии он равномерно заполняет весь сосуд (2V), а аргон заперт только в правой половине (V). Считаем количества вещества: \nu_{\text{He}}=1\ \text{моль}; аргон 40\ \text{г} при M_{\text{Ar}}=40\ \text{г/моль} — это тоже \nu_{\text{Ar}}=1\ \text{моль}. В каждой половине оказывается по 0{,}5\ \text{моль} гелия. Давление считаем как p=\dfrac{\nu RT}{V}, внутреннюю энергию (оба газа одноатомные) — как U=\tfrac{3}{2}\nu RT.
В правой части: 0{,}5\ \text{моль} He +\,1\ \text{моль} Ar =1{,}5\ \text{моль} в объёме V. В левой: 0{,}5\ \text{моль} He в объёме V.
1) Концентрации в правой части: n_{\text{He}}=\dfrac{0{,}5}{V}, n_{\text{Ar}}=\dfrac{1}{V}; гелия в 2 раза меньше. Верно.
2) \dfrac{p_{\text{прав}}}{p_{\text{лев}}}=\dfrac{1{,}5}{0{,}5}=3, а не 1{,}5. Неверно.
3) Справа 1{,}5\ \text{моль}, слева 0{,}5\ \text{моль} — справа молекул больше, а не меньше. Неверно.
4) Гелия всего 1\ \text{моль}, аргона 1\ \text{моль}, оба одноатомные, T одна: U=\tfrac{3}{2}\nu RT одинакова. Верно.
5) В правой части до равновесия был только аргон (p\propto1\ \text{моль}), после стало 1{,}5\ \text{моль} — давление выросло в 1{,}5 раза, а не в 3. Неверно.
Подходят утверждения 1 и 4.