2) Горизонтальный сосуд длиной L = 1,5 м разделен на две части тонкой перегородкой, которая может двигаться без трения. В левой части сосуда находится водород, в правой - кислород. Определите отношение масс газов, если длина левой части сосуда L1 = 50 см. Температуры газов одинаковы
1)Q=A+dU
Если изобара, то:
V1/T1=V2/T2:
A=pdV=vRdT
dU=1.5*vRdT
Q=2.5vRdT=5RdT
dT=2*10^3/5*8.31= 48.1 К
A=vRdT=2*8.31*48.1=800 Дж
Ответ: Изменение температуры - на 48.1 градус, работа равна 800 Дж.
2)Перегородка остановится тогда, когда давления будут равны, т. Е. :
\( \frac{m_1RT}{M_1V_1}=\frac{m_2RT}{M_2V_2} \)
1 - водород, левая часть, длина 0.5м
2 - кислород, правая часть, длина 1м
Сократим RT в обоих уравнениях, т. К. Температура одинакова, и распишем объем как S*L(площадь дна умножить на высоту) (L1=0.5; L2=1):
\( \frac{2m_1}{M_1S}=\frac{m_2}{M_2S} \)
Заменим М на известные значения:
М у водорода = 2*10^-3
М у кислорода = 32*10^-3
10^-3 и S сразу сократится и останется:
\( [tex]\frac{2m_1}{2}=\frac{m_2}{32} \)[/tex]
m1=m2/32
Т. Е. Масса водорода в 32 раза меньше массы кислорода.