Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 4885
2017-11-07 
Сосуд емкостью $V = 10^{-2} м^{3}$ разделен пополам полупроницаемой жестко закрепленной перегородкой. В одну половину сосуда введено 2 г водорода и 4 г гелия. Через перегородку может диффундировать только водород. Во время процесса поддерживается температура $100^{ \circ} С$. Считая газы идеальными, определите установившиеся давления в обеих частях сосуда.
Решение:
Распространение молекул водорода через полупроницаемую перегородку (диффузия водорода) будет продолжаться до тех пор, пока не выравняются его концентрации (а следовательно и массы $m_{1}$ и $m_{2}$) справа и слева от перегородки: $m_{1} = m/2 = 1 г$. Давление в половине с чистым водородом равно $p = (m_{1}/ \mu_{H_{2}}) RT / V_{1} = (m/ \mu_{H_{2}})RT/V = 3,1 \cdot 10^{5} Па$. В половине со смесью газов общее давление будет равно сумме парциальных давлений водорода и гелия
$p_{H_{2}} + p_{He_{2}} = (m_{2}/ \mu_{H_{2}} + m_{He_{2}}/ \mu_{He_{2}} ) RT/V_{2} = 9,3 \cdot 10^{5} Па$.
Сосуд емкостью $V = 10^{-2} м^{3}$ разделен пополам полупроницаемой жестко закрепленной перегородкой. В одну половину сосуда введено 2 г водорода и 4 г гелия. Через перегородку может диффундировать только водород. Во время процесса поддерживается температура $100^{ \circ} С$. Считая газы идеальными, определите установившиеся давления в обеих частях сосуда.
Решение:
Распространение молекул водорода через полупроницаемую перегородку (диффузия водорода) будет продолжаться до тех пор, пока не выравняются его концентрации (а следовательно и массы $m_{1}$ и $m_{2}$) справа и слева от перегородки: $m_{1} = m/2 = 1 г$. Давление в половине с чистым водородом равно $p = (m_{1}/ \mu_{H_{2}}) RT / V_{1} = (m/ \mu_{H_{2}})RT/V = 3,1 \cdot 10^{5} Па$. В половине со смесью газов общее давление будет равно сумме парциальных давлений водорода и гелия
$p_{H_{2}} + p_{He_{2}} = (m_{2}/ \mu_{H_{2}} + m_{He_{2}}/ \mu_{He_{2}} ) RT/V_{2} = 9,3 \cdot 10^{5} Па$.
