普通物理中一道有关气体热力学的问题一容器被中间的隔板分成相等的两半,一半装有氦气,温度为250K；另一半装有氧气,温度为310K.二者压强相等.求去掉隔板两种气体混合后的温度.答案是284k请问是如何计算的,
2019-04-19
普通物理中一道有关气体热力学的问题
一容器被中间的隔板分成相等的两半,一半装有氦气,温度为250K；另一半装有氧气,温度为310K.二者压强相等.求去掉隔板两种气体混合后的温度.
答案是284k
请问是如何计算的,
优质解答
氦气是单原子分子,摩尔热容是
C1=3R/2
氧气是双原子分子,摩尔热容是
C2=5R/2
开始有
PV=n1RT1
PV=n2RT2
P,V是开始的压强,和开始的氦气的体积,n1是氦气的物质量,n2是氧气的物质量,T1=250,T2=310
此时的系统总内能是
U=C1n1T1+C2n2T2
末态,两者混合温度一样,假设是T,总的内能不变,有
U=C1n1T+C2n2T
从而
T=(C1n1T1+C2n2T2)/(C1n1+C2n2)=(3PV/2+5PV/2)/(3PV/2T1+5PV/2T2)=284.4K
氦气是单原子分子,摩尔热容是
C1=3R/2
氧气是双原子分子,摩尔热容是
C2=5R/2
开始有
PV=n1RT1
PV=n2RT2
P,V是开始的压强,和开始的氦气的体积,n1是氦气的物质量,n2是氧气的物质量,T1=250,T2=310
此时的系统总内能是
U=C1n1T1+C2n2T2
末态,两者混合温度一样,假设是T,总的内能不变,有
U=C1n1T+C2n2T
从而
T=(C1n1T1+C2n2T2)/(C1n1+C2n2)=(3PV/2+5PV/2)/(3PV/2T1+5PV/2T2)=284.4K