質問: 物理 熱と気体 内部が断熱壁で2つに分けられている断熱容器がある。分けられた一方の側の容積はv1でその中に絶対温度t1、圧力p1のヘリウムが満たされている。他方の側は容積はv2でその中に絶対温度t2、圧力p2のアルゴンが満たされている。断熱壁を取り除くと2つの気体は混合し、やがて容器内の混合気体の温度と圧力は一様になった。ここで、ヘリウムとアルゴンはともに単原子分子の理想気体であるとし、気体定数をrとする。 (1)断熱壁を取り除く前の容器内のヘリウムとアルゴンのモル数はそれぞれいくらか。また内部エネルギーはそれぞれいくらか。 (2)混合後の温度と圧力はいくらか。 混合することによって、2つの気体分子の熱運動の平均の速さの比がどのように変化するのか考えてみる。ヘリウムとアルゴンの質量比を1:10とし、t1:t2=1:2であったとする。 (3)気体分子1個の質量をm、気体の絶対温度をtとすると、理想気体の分子の平均の速さは、アボガドロ数nを用いてどう表されるか。 (4)混合前後のヘリウムとアルゴンの平均の速さの比を求めよ。 全く理解できず苦戦しています。具体的に解答をいただけるとありがたいです。
回答: 理想気体の状態方程式を使えば解けます。 どこらへんがわからないか、もう少し詳しく教えていただけないでしょうか。