В сосуде неизменного объёма находилась при комнатной температуре смесь двух идеальных газов, по 2 моль каждого. Половину содержимого сосуда выпустили, а затем добавили в сосуд 1 моль первого газа. Температура в сосуде поддерживалась неизменной. Как изменились в результате парциальное давление первого газа и суммарное давление смеси газов? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- увеличилось
- уменьшилось
- не изменилось
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение:
Связь между макроскопическими параметрами идеального газа определяется уравнением Менделеева–Клапейрона: где — давление газа, — объём, занимаемый газом, — количество вещества, — универсальная газовая постоянная, — абсолютная температура.
Проанализируем изменения количества вещества первого газа. В начальный момент его было 2 моль. После того как выпустили половину содержимого сосуда, его количество уменьшилось на 1 моль. После добавления 1 моль первого газа его количество вернулось к прежнему значению. Следовательно, парциальное давление первого газа не изменилось.
Рассмотрим изменение общего количества вещества в сосуде. Изначально суммарное число молей равнялось 4. После удаления половины смеси осталось 2 моля. Затем добавили 1 моль, и итоговое количество вещества стало равно 3 молям, что меньше первоначального значения. Следовательно, суммарное давление смеси газов уменьшилось.