2021-02-26
В сосуде находится идеальный двухатомный газ. Под действием ультрафиолетового излучения распалось на атомы $\alpha = 12$% молекул и после этого установилось давление $p = 93 кПа$. Определить первоначальное давление в сосуде. Температуру газа считать постоянной.
Решение:
Для определения давление газа в недиссоциированном состоянии запишем формулу:
$p = nkT$ (1)
$n = \frac{N}{V}$ (2)
$p_{1} = \frac{N}{V} kT$ (3)
$k$ - постоянная Больцмана, $k = 1,38 \cdot 10^{-23} Дж/К$, $N$ - количество двухатомных молекул которые находились в колбе. $\alpha N$ - двухатомных молекул распалось, в колбе осталось $(1 - \alpha )N$ - двухатомных молекул и добавилось $2 \alpha N$ - одноатомных молекул.
$N_{2} = (1 - \alpha )N + 2 \alpha N = 1,12N$
$p_{2} = (1 + \alpha ) \frac{N}{V} kT$
$p_{1} = \frac{ \frac{N}{V}kT }{ (1 + \alpha ) \frac{N}{V} kT } p_{2} = \frac{p_{2} }{1 + \alpha }$
$p_{1} = \frac{93 \cdot 10^{3} }{1 + 0,12 } = 83 кПа$