Сосуд разделен на две равные по объему части пористой неподвижной перегородкой. Перегородка может пропускать атомы гелия и является непроницаемой для атомов аргона. Вначале в левой части сосуда содержится 8 г гелия, а в правой — 1 моль аргона. Температура газов одинакова и остается постоянной. Выберите все верные утверждения, описывающие состояние газов после установления равновесия в системе. Запишите цифры, под которыми они указаны.
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. Давление в обеих частях сосуда одинаково.
1. Верно. Количество вещества гелия равно 
Так как количества вещества гелия в 2 раза больше, чем аргона, их температуры одинаковы, то из формулы 
следует, что внутренняя энергия гелия в сосуде в 2 раза больше, чем у аргона.
2. Верно. Концентрация аргона равна 
Гелий, проникая через перегородку, занимает объем 2V, тогда его концентрация в правой части будет равна 
то есть концентрация газов в правой части сосуда одинакова.
3. Неверно. В левой части содержится только гелий. Число атомов гелия 
В правой части содержатся гелий и аргон, число атомов равняется 
Таким образом, число атомов в правой части в 2 раза больше, чем в левой.
4. Неверно. Количество вещества и температура гелия не менялись. Поэтому внутренняя энергия гелия не менялась.
5. Неверно. Давление газа в левой части сосуда из уравнения Клапейрона-Менделеева равно 
в правой части по закону Дальтона давление равно сумме парциальных давлений газов 
Таким образом, в левой части сосуда давление газов меньше.
Ответ: 12.