急求大师帮做一关于气体热力的物理题一容器被中间隔板分成相等的两半,一半装有氦气,温度为T1,另一半装有氧气,温度为T2,二者压强相等,进去掉隔板,求两种气体混合后的温度.
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2025/02/01 22:45:44
急求大师帮做一关于气体热力的物理题一容器被中间隔板分成相等的两半,一半装有氦气,温度为T1,另一半装有氧气,温度为T2,二者压强相等,进去掉隔板,求两种气体混合后的温度.
急求大师帮做一关于气体热力的物理题
一容器被中间隔板分成相等的两半,一半装有氦气,温度为T1,另一半装有氧气,温度为T2,二者压强相等,进去掉隔板,求两种气体混合后的温度.
急求大师帮做一关于气体热力的物理题一容器被中间隔板分成相等的两半,一半装有氦气,温度为T1,另一半装有氧气,温度为T2,二者压强相等,进去掉隔板,求两种气体混合后的温度.
1、单原子气体几乎就是理想气体,故氦气的 CvmHe=(3/2)R J/(mol K) 不随温度变化.式中R为气体通用常数；
2、双原子气体O2虽与温度有一定的关系,但通常仍可将其视为定比热容理想气体,且 CvmO2=(5/2)R；
3、依题意,容器与外界绝热,即Q=0,且总体积不变,即膨胀功A=0,并设混合后的温度为T.则按照热力学第一定律：
Q=△U+A
得 △U=0
即 MolHe×CvmHe(T-T1)+MolO2×CvmO2(T-T2)=0
这里 MolHe表示是He的摩尔数,则根据理想气体状态方程式：
MolHe=(pV)/(RT1)
同理 MolO2==(pV)/(RT2)
于是,求得混合后的温度为：
T=8(T1×T2)/(3T2+5T1)
呵呵，开始认为很简单，仔细一想还真是“大师级”题。难就难在两种分子结构不同。
我不知道你是不是学生，如果是，是哪一级的，不同级有不同的可以理解的近似处理方法。要比较严格的计算确有相当难度，写出来未必有针对性。
请在问题中补充或联系我。
下述解答严格来说有重大错误，暂供参考
该题可以将两种气体都看作理想气体
混合后内能不变，为二者混合前内能之和。
容易...
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呵呵，开始认为很简单，仔细一想还真是“大师级”题。难就难在两种分子结构不同。
我不知道你是不是学生，如果是，是哪一级的，不同级有不同的可以理解的近似处理方法。要比较严格的计算确有相当难度，写出来未必有针对性。
请在问题中补充或联系我。
下述解答严格来说有重大错误，暂供参考
该题可以将两种气体都看作理想气体
混合后内能不变，为二者混合前内能之和。
容易计算二者的摩尔数之比（注意不是16：1，温度不等），不妨设其中之一为1mol或x mol（不影响结果）。
根据理想气体总平动能公式U=3/2nRT，
分别算出二者的总平动能，求和得整个气体的总平动能。
再代回上式，注意此时n为二者之和。
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