Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В левой части сосуда содержится 8 г гелия, в правой − 1 моль аргона. Перегородка может пропускать молекулы гелия и является непроницаемой для молекул аргона. Температура газов одинакова и остаётся постоянной. Выберите два верных утверждения, описывающих состояние газов после установления равновесия в системе.
Задание проверяет свойства идеального газа и внутреннюю энергию одноатомных газов. Количество гелия ν = m/M = 8 г / (4 г/моль) = 2 моль; после равновесного распределения в каждой половине находится по 1 моль гелия.
1 — неверно: справа дополнительно находится аргон, поэтому по закону Дальтона общее давление справа вдвое больше.
2 — верно: справа гелий и аргон имеют одинаковые количества вещества и занимают одинаковый объём, поэтому их концентрации равны.
3 — верно: для одноатомного идеального газа U = 3νRT/2, поэтому энергия всего гелия вдвое больше энергии аргона.
4 — неверно: количество гелия и его температура постоянны, поэтому его внутренняя энергия не меняется.
5 — неверно: справа суммарно 2 моль газов, слева 1 моль, поэтому число частиц справа вдвое больше.
Ответ: 23.