Парциальное давление Р1 и Р2 выразим из уравнения состояния

 

; ;

 

; ;

 

Давление смеси

 

.

 

Молярная масса смеси

,

 

где n₁ и n₂ – число молей гелия и водорода.

Так как и , для молярной массы смеси

 

.

 

Подставляя численные значения, получим

 

 

.

 

Ответ: Р = 2493 кПа; m = 3×10^-3 кг/моль.

 

Пример 2. Объем аргона, находящегося при давлении 80 кПа, увеличился от 1 до 2 л. На сколько изменится внутренняя энергия газа, если расширение производилось а) изобарно; б) адиабатно?

Дано: V₁=1 л; V₂=2 л; Р=0,8×10⁵ Па; m=40×10^-3 кг/моль; i=3.

Найти: DU.

Решение. а) Изобарный процесс. Изменение внутренней энергии при любом процессе определяется выражением

 

.

Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона для начального и конечного состояний газа:

 

;

.

 

Вычитая из второго выражения первое, получим:

 

.

 

Подставляя это выражение в формулу для DU, получим

 

.

 

Произведем вычисления:

 

.

 

б) Адиабатный процесс. При адиабатном процессе теплообмен отсутствует, т.е. dQ = 0 и работа совершается за счет внутренней энергии