Verified answer

Дано:

m(He) = 6 г = 6 ∙ 10⁻³ кг

m(H₂) = 1 г = 10⁻³ кг

V(He) = V(H₂)

-------------------

p/T - ?

Объяснение: запишем уравнение состояния идеального газа

[tex]pV=\frac{m}{M}RT[/tex]

Выразим оттуда объем газа

[tex]V=\frac{mR}{M}*\frac{T}{p}[/tex]

Пользуясь диаграммой изохора гелия He и законом Шарля найдем соотношение давления к температуре

[tex]\frac{p}{T} =const[/tex]

[tex]\frac{p}{T} =\frac{1,5}{1} =\frac{3}{2}[/tex]

Чтобы было легче поставить в уравнение запишем обратное соотношение

[tex]\frac{T}{p} =\frac{1}{1,5} =\frac{2}{3}[/tex]

Зная это и значения гелия, вычислим его объем

[tex]V=\frac{6*10^{-3} *8,31}{4*10^{-3} } *\frac{2}{3} =\frac{2*8,31}{2} =8,31[/tex] м³

По условию, объемы гелия и водорода равны. Теперь нам надо выразить соотношение давления к температуре из уравнения состояния идеального газа

[tex]\frac{p}{T} =\frac{m*R}{M*V}[/tex]

Подставляем значения водорода и получим

[tex]\frac{p}{T} =\frac{1*10^{-3} *8,31}{2*10^{-3} *8,31}=\frac{1}{2} =0,5[/tex]

[tex]\frac{p}{T} =\frac{0,5}{1} =\frac{1}{2} =\frac{1,5}{3}[/tex]

Начертим эти значения на диаграмме p-T и получим изохору водорода H₂.

Ответ: изохора водорода с тем же объемом гелия будет