ID: 00019443
Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В левой части сосуда содержится 8\ \text{г} гелия, в правой — 1\ \text{моль} аргона. Перегородка может пропускать молекулы гелия и является непроницаемой для молекул аргона. Температура газов одинакова и остаётся постоянной.
Выберите все верные утверждения, описывающие состояние газов после установления равновесия в системе.
1) Внутренняя энергия гелия в сосуде больше, чем внутренняя энергия аргона.
2) Концентрация гелия и аргона в правой части сосуда одинакова.
3) В правой части сосуда общее число молекул газов в 2 раза меньше, чем в левой части.
4) Внутренняя энергия гелия в сосуде в конечном состоянии больше, чем в начальном.
5) В результате установления равновесия давление в правой части увеличилось в 3 раза.
Источник: Отличный Результат 2026
Гелий проходит сквозь перегородку и в равновесии равномерно заполняет весь сосуд (2V), аргон заперт справа (V). Количества вещества: гелий 8\ \text{г} при M_{\text{He}}=4\ \text{г/моль} — это \nu_{\text{He}}=2\ \text{моль}; аргон \nu_{\text{Ar}}=1\ \text{моль}. В каждой половине оказывается по 1\ \text{моль} гелия. Внутренняя энергия (оба газа одноатомные) U=\tfrac{3}{2}\nu RT.
В правой части: 1\ \text{моль} He +\,1\ \text{моль} Ar =2\ \text{моль} в объёме V. В левой: 1\ \text{моль} He в объёме V.
1) Гелия всего 2\ \text{моль}, аргона 1\ \text{моль}, T одна: U_{\text{He}}=\tfrac{3}{2}\cdot2RT\gt U_{\text{Ar}}=\tfrac{3}{2}\cdot1RT. Верно.
2) В правой части n_{\text{He}}=\dfrac{1}{V} и n_{\text{Ar}}=\dfrac{1}{V} — концентрации одинаковы. Верно.
3) Справа 2\ \text{моль}, слева 1\ \text{моль} — справа молекул в 2 раза больше, а не меньше. Неверно.
4) Полное количество гелия (2\ \text{моль}) и температура не меняются, значит U_{\text{He}}=\tfrac{3}{2}\nu RT та же — не больше начальной. Неверно.
5) В правой части было 1\ \text{моль} (аргон), стало 2\ \text{моль} — давление выросло в 2 раза, а не в 3. Неверно.
Подходят утверждения 1 и 2.