Здравствуйте! Рад помочь вам с вашей задачей.
У нас есть две части сосуда‚ разделенные термоизолирующей перегородкой. В одной части находится 4 г гелия при температуре 27°С‚ а в другой ─ 16 г гелия при температуре 227°С. Мы хотим убрать перегородку и определить среднеквадратичную скорость атомов гелия. Для решения этой задачи мы можем использовать идеальный газовый закон и формулу Больцмана для определения среднеквадратичной скорости. Идеальный газовый закон гласит‚ что давление P‚ объем V и температура T идеального газа связаны следующим образом⁚ P V n R T‚ где n ─ количество вещества в молях‚ R ─ универсальная газовая постоянная. В нашем случае у нас есть 4 г гелия и 16 г гелия‚ а мы хотим найти скорость атомов гелия. Зная массу и количество вещества‚ мы можем найти количество молей гелия‚ используя молярную массу гелия. Молярная масса гелия равна приблизительно 4 г/моль. Для первой части с 4 г гелия мы можем использовать следующие значения⁚ P1 V1 (4 г / 4 г/моль) R T1‚ где P1 ⏤ давление в первой части‚ V1 ⏤ объем первой части‚ T1 ─ температура в первой части. Аналогично‚ для второй части с 16 г гелия мы можем использовать следующие значения⁚ P2 V2 (16 г / 4 г/моль) R T2‚ где P2 ─ давление во второй части‚ V2 ⏤ объем второй части‚ T2 ─ температура во второй части.
Когда мы убираем перегородку‚ объемы V1 и V2 объединяются и становятся общим объемом V. Таким образом‚ P V (4 г / 4 г/моль 16 г / 4 г/моль) R T‚ где Т ─ итоговая температура после смешения газов.
Мы можем решить это уравнение относительно T и использовать формулу Больцмана‚ чтобы найти среднеквадратичную скорость атомов гелия. Среднеквадратичная скорость Vrms равна √(3 k T / m)‚ где k ─ постоянная Больцмана‚ m ─ масса атома гелия.
Надеюсь‚ это поможет вам решить задачу. Удачи вам!