PDF-версии: 1.
i
В сосуде неизменного объема находилась при комнатной температуре смесь двух идеальных газов, по 1 моль каждого. Половину содержимого сосуда выпустили, а затем добавили в сосуд 1 моль первого газа. Как изменились в результате парци-альные давления газов и их суммарное давление, если температура газов в сосуде поддерживалась неизменной? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилось;
2) уменьшилось;
3) не изменилось.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Парциальное давление первого газа | Парциальное давление второго газа | Давление смеси газов в сосуде |
его объем уменьшился в 2 раза?
Идеальный газ подчиняется уравнению Клапейрона-Менделеева. Выпишем это уравнение для начального и конечного состояний:
Таким образом, температура увеличится в 2 раза.
Перепишем это уравнение в следующем виде: 
Согласно условию, величина 
для всех газов одинаковая. Следовательно, чем меньше молярная масса газа, тем больше для него величина 
Из справочной таблицы в начале варианта имеем: 
Из рисунка видно, что величина 
максимальна для графика 3, следовательно, этому графику соответствует гелий. Аналогично определяем, что графику 1 соответствует углекислый газ, а графику 2 — кислород.
воздуха. Другими словами, это плотность водяного пара в воздухе. Водяной пар подчиняется уравнению состояния идеального газа: 
Из графика видно, что в ходе процесса 1-2 температура газа остается неизменной, а давление газа уменьшается. Следовательно, абсолютная влажность воздуха также уменьшается.
температура определенного количества газа максимальна, когда максимально произведение 
На участке 1→2 температура газа не изменяется, следовательно, его внутренняя энергия остается неизменной 
а вот работа, как уже было установлено ранее, газом совершается 
Соответственно, на этом участке тепло действительно передается газу. Это верное утверждение.
Вспоминая определение среднеквадратичной скорости: 
получаем выражение для нее через абсолютную температуру: 
здесь m − масса одной молекулы. Из уравнения состояния идеального газа 
Следовательно, 
но 
а значит, 
Таким образом, чем больше плотность при фиксированном давлении, тем меньше среднеквадратичная скорость. Из таблицы видно, что максимальная плотность при нормальном давлении у ксенона.
для относительной влажности имеем: 
падает c уменьшением температуры. Таким образом, поскольку концентрация молекул не изменилась, относительная влажность в результате охлаждения увеличилась.