Jedan mol idealnoga plina nalazi se u izoliranome čvrstom spremniku. U nekome trenutku kroz malu rupicu u spremniku iziđe $20\text{ \%}$ čestica plina. Ako je proces puštanja čestica izoterman, koja se od navedenih termodinamičkih veličina koje opisuju preostali plin u spremniku neće promijeniti?
A
tlak plina
B
volumen plina
C
broj čestica plina
D
unutarnja energija plina
Rješenje
Rješenje je skriveno. Klikni gumb iznad za prikaz.
Točan odgovor
B
Postupak rješavanja
Promatramo promjene termodinamičkih veličina plina unutar zatvorenog spremnika pri istjecanju dijela čestica uz konstantnu temperaturu $T$.
Budući da je spremnik krut i čvrstih stijenki, geometrijski volumen koji plin zauzima ostaje stalan, $V = \text{konst.}$
Izlaskom dijela plina smanjuje se ukupan broj čestica $N$, a time i množina plina $n$.
Unutarnja energija idealnog jednoatomnog plina dana je relacijom $U = \frac{3}{2}Nk_BT$, iz čega je vidljivo da se smanjenjem broja čestica $N$ uz konstantnu temperaturu smanjuje i ukupna unutarnja energija.
Iz jednadžbe stanja idealnog plina $p = \frac{nRT}{V}$ slijedi da se smanjenjem množine $n$ pri stalnom volumenu i temperaturi smanjuje i tlak plina.
Zaključujemo da je jedina veličina koja ostaje nepromijenjena volumen plina.
Odgovor: B
Budući da je spremnik krut i čvrstih stijenki, geometrijski volumen koji plin zauzima ostaje stalan, $V = \text{konst.}$
Izlaskom dijela plina smanjuje se ukupan broj čestica $N$, a time i množina plina $n$.
Unutarnja energija idealnog jednoatomnog plina dana je relacijom $U = \frac{3}{2}Nk_BT$, iz čega je vidljivo da se smanjenjem broja čestica $N$ uz konstantnu temperaturu smanjuje i ukupna unutarnja energija.
Iz jednadžbe stanja idealnog plina $p = \frac{nRT}{V}$ slijedi da se smanjenjem množine $n$ pri stalnom volumenu i temperaturi smanjuje i tlak plina.
Zaključujemo da je jedina veličina koja ostaje nepromijenjena volumen plina.
Odgovor: B