Внутрення энергия газов

Traim · Сообщение **Traim** » 22 янв 2012, 12:46

Добрый день. Вот начинаю изучать Молекулярную физику, и сразу наткнулся на тупик.

Дан сосуд, в котором находятся в смеси газы гелий и пары воды в состоянии термодинамического равновесия (оба газа можно считать идеальными). Внутренние энергии газов равны. Нужно найти отношение их парциальных давлений.

Из равенства энергий можно сделать вывод, что кол-во молей гелия в два раза больше кол-ва молей паров воды. По закону Дальтона

$$P=P_1+P_2$$

$P_1=\frac {\nu_1 RT} {V_1}$
$P_2=\frac {\nu_2 RT} {V_2}$
$\frac {P_1} {P_2}=\frac {V_2 \nu_1 RT} {V_1 \nu_2 RT}=\frac {2V_2} {V_1}$

А вот откуда взять отношение объемов газов в смеси? Вот это не могу никак понять. Может, решать эту задачу нужно совсем по-другому?

Hugin · Сообщение **Hugin** » 22 янв 2012, 12:58

Traim писал(а):Source of the post Из равенства энергий можно сделать вывод, что кол-во молей гелия в два раза больше кол-ва молей паров воды.

А Вы уверены, что именно в два?

Traim писал(а):Source of the post А вот откуда взять отношение объемов газов в смеси? Вот это не могу никак понять. Может, решать эту задачу нужно совсем по-другому?

Подсказка: газы находятся в одном сосуде.

Traim · Сообщение **Traim** » 22 янв 2012, 13:14

А Вы уверены, что именно в два?

Гелий - одноатомный газ, его внутренняя энергия
$U_1=\frac {3} {2} \nu_1 RT$
Пары воды - трехатомный газ, его внутренняя энергия
$U_2=3\nu_2 RT$

По условию их энергии равны, из равенства видно, что $\nu_1=2\nu_2$

Подсказка: газы находятся в одном сосуде

Их объемы равны, да?

Hugin · Сообщение **Hugin** » 22 янв 2012, 13:43

Насчет внутренней энергии согласен. Лень считать было.

Объемы, конечно, равны. Ведь газ может занимать только весь объем, в этом одно из основных его свойств.

Traim · Сообщение **Traim** » 25 янв 2012, 13:01

Hugin писал(а):Source of the post Насчет внутренней энергии согласен. Лень считать было. Объемы, конечно, равны. Ведь газ может занимать только весь объем, в этом одно из основных его свойств.

Спасибо, задача теперь решена)

Traim · Сообщение **Traim** » 28 янв 2012, 08:52

Вот нужно решить еще одну задачу на эту же тему. Вот условие

Даны 2 моля азота $$N_2$$

при нормальных условиях. Нужно найти кол-во теплоты, которое понадобится для изобарного повышения температуры азота на $$20C$$

По первому закону термодинамики:

$Q=\bigtriangleup U+A$

$\bigtriangleup U=U_2 - U_1$
$U_1=\frac {5} {2}\nu RT_1$
$U_2=\frac {5} {2}\nu RT_2$

А вот работа газа вроде бы равна
$A=p\bigtriangleup V$
А вот откуда взять изменение объема и давление в сосуде, не понятно. Может я не знаю каких-то нужных формул?

Pyotr · Сообщение **Pyotr** » 28 янв 2012, 09:24

Для изобарического процесса вся теплота расходуется на повышение энтальпии, т.е. Вам нужно заменить 5/2 на 7/2 и просто посчитать.

yourdomain.com