Question

Цилиндрический сосуд разделён неподвижной теплоизолирующей перегородкой. В одной части сосуда находится кислород, в другой – водород, концентрации газов одинаковы. Давление кислорода в 2 раза больше давления водорода. Чему равно отношение средней кинетической энергии молекул кислорода к средней кинетической энергии молекул водорода?

Answer 1

Eср.к.=3/2kT (k - постоянная Больцмана, T - Температура в К)
P=nkT (n - концентрация)
Так как концентрации одинаковы, то P1/P2 = T1/T2 = 2 (остальные величины сократятся)
Выходит, что T1 > T2 в 2 раза
E~T (прямо пропорциональна, то есть во сколько раз увеличится температура, во столько раз и сред. кин. энергия)
E1/E2=T1/T2 = 2 
Ответ: 2

Answer 2

Цилиндрический сосуд с разделённой перегородкой

В данном случае, цилиндрический сосуд разделён неподвижной теплоизолирующей перегородкой на две части. В одной части сосуда находится кислород, а в другой - водород. Концентрации газов в обеих частях сосуда одинаковы. Давление кислорода в два раза больше давления водорода.

Отношение средней кинетической энергии молекул кислорода к средней кинетической энергии молекул водорода

Отношение средней кинетической энергии молекул кислорода к средней кинетической энергии молекул водорода можно выразить через соотношение идеальных газов. Согласно соотношению идеальных газов, отношение средней кинетической энергии молекул двух газов пропорционально квадратному корню отношения их абсолютных температур.

Пусть T1 и T2 - абсолютные температуры кислорода и водорода соответственно. Тогда отношение средней кинетической энергии молекул кислорода к средней кинетической энергии молекул водорода будет равно квадратному корню отношения их абсолютных температур:

Отношение средней кинетической энергии молекул кислорода к средней кинетической энергии молекул водорода = √(T1 / T2)

Однако, в данном случае, нам не даны значения абсолютных температур кислорода и водорода, поэтому мы не можем точно определить отношение средней кинетической энергии молекул кислорода к средней кинетической энергии молекул водорода.

Заключение

Отношение средней кинетической энергии молекул кислорода к средней кинетической энергии молекул водорода зависит от абсолютных температур этих газов, которые не указаны в данном контексте. Если бы нам были известны значения абсолютных температур, мы могли бы рассчитать это отношение с помощью соотношения идеальных газов.