[Вопрос решен] В сосуде объёмом V=1 л находится смесь гелия He и водорода H2. При...

В сосуде объёмом V=1 л находится смесь гелия He и водорода H2. При изохорном нагреве смеси газов к ней подвели количество теплоты Q=220 Дж. При этом давление в сосуде возросло на 1 атм. Найдите отношение числа молей водорода к числу молей гелия в сосуде.

(1) Смотреть решение

Ответ нейросети AfinaAI

Взаимодействие газов можно описать с помощью уравнения состояния идеального газа‚ которое имеет вид pV nRT‚ где p ‒ давление‚ V ‒ объем‚ n ‒ количество вещества в молях‚ R ⏤ универсальная газовая постоянная‚ T ⏤ температура в Кельвинах.​
Данная задача заключается в изохорном нагреве смеси газов‚ поэтому объем сосуда (V) остается неизменным.​ Мы знаем‚ что давление в сосуде возросло на 1 атмосферу‚ следовательно‚ изначальное давление равнялось Р-1.
Итак‚ пусть в сосуде под давлением Р находится гелий (He) с числом молей n1 и водород (H2) с числом молей n2.​Так как давление увеличивается на 1 атм‚ новое давление равно Р 1.​Теперь мы можем записать уравнения для начального и конечного состояний смеси газов⁚

(Р-1)V n1RT1 (1) ‒ начальное состояние

(Р 1)V (n1 n2)RT2 (2) ‒ конечное состояние

где T1 и T2 ⏤ начальная и конечная температуры соответственно.​Так как объем V неизменен‚ можно сократить его из уравнений (1) и (2)⁚

Р-1 n1RT1/V (3)

Р 1 (n1 n2)RT2/V (4)

Теперь мы должны найти отношение числа молей водорода (n2) к числу молей гелия (n1).​ Для этого разделим уравнение (3) на уравнение (4)⁚
(Р-1)/(Р 1) (n1RT1/V) / ((n1 n2)RT2/V)

Сокращаем V и R⁚

(Р-1)/(Р 1) (n1T1) / ((n1 n2)T2)

Теперь можно выразить отношение числа молей водорода к числу молей гелия⁚

n2/n1 (T2/(Р 1)) * (Р-1)/T1

Таким образом‚ мы получаем искомое отношение числа молей водорода к числу молей гелия в сосуде.

Читайте также  Две стороны треугольника равны 3 см и 8 см, а угол между ними равен 60°. Найдите периметр треугольника.
AfinaAI