После установления равновесия молекулы гелия распределяются между двумя частями сосуда, так как перегородка проницаема для гелия.
Так как объёмы частей сосуда одинаковы, в равновесии концентрация гелия в обеих частях одинакова.
Изначально было 2 моль гелия в правой части, поэтому после равновесия:
νHe,лев=νHe,прав=1 моль
Неон через перегородку не проходит, поэтому:
νNe,лев=1 моль
νNe,прав=0
Проверим утверждения.
1 В левой части количество неона и гелия одинаково:
νNe=νHe=1 моль
Так как объём один и тот же, их концентрации одинаковы. Утверждение верно.
2 Внутренняя энергия идеального одноатомного газа:
U=23νRT
Так как в левой части:
νNe=νHe
а температура одинаковая, внутренние энергии равны. Утверждение неверно.
3 В левой части после равновесия находится:
νлев=1+1=2 моль
В правой части:
νправ=1 моль
Так как объёмы равны:
nправnлев=2
Концентрация слева в 2 раза больше. Утверждение верно.
4 Общее число молекул пропорционально количеству вещества, поэтому:
NправNлев=2
а не 1,5. Утверждение неверно.
5 Давление идеального газа определяется формулой:
p=VνRT
До равновесия в левой части было:
ν=1 моль
После равновесия:
ν=2 моль
Объём и температура не изменились, поэтому:
p1p2=2
Давление увеличилось в 2 раза, а не в 1,5. Утверждение неверно.