Klub 44F - zadania XI 2012»Zadanie 547
o zadaniu...
- Zadanie pochodzi z artykułu Klub 44F - zadania XI 2012
- Publikacja w Delcie: listopad 2012
- Publikacja elektroniczna: 1 listopada 2012
- Artykuł źródłowy w wersji do druku [application/pdf]: (74 KB)
Jednakowe masy wodoru i helu umieszczono w naczyniu o objętości
Naczynie to oddzielone jest od pustego naczynia o objętości
przegrodą, która przepuszcza wodór, natomiast nie przepuszcza
helu. Po ustaleniu się równowagi ciśnienie w pierwszym naczyniu
zmalało dwukrotnie. Jaki jest stosunek
Temperatura jest
stała.

i
ciśnienia cząstkowe wodoru i helu
w chwili początkowej, przez
i
ich masy molowe,
a jednakowe masy obu gazów przez
Z równań Clapeyrona wynika,
że stosunek ciśnień cząstkowych wynosi
jest sumą ciśnień cząstkowych:
Stan równowagi nastąpi, gdy liczba cząsteczek wodoru
w jednostce objętości po obu stronach przegrody będzie taka sama, a tym
samym jednakowe będą ciśnienia wodoru
w obu naczyniach.
Oznaczając przez
i
masy wodoru w pierwszym i drugim
naczyniu w stanie końcowym
, z równań Clapeyrona
otrzymujemy:
stąd
(uwzględniając, że
) mamy
Korzystając
ponownie z równań Clapeyrona dla helu w pierwszym naczyniu i wodoru
w drugim, otrzymujemy