Задание 20 ЕГЭ по физике · задача 02069F
|
сосуда | Давление, кПа | Температура газа в сосуде, °С | Масса газа, г |
| 1 | 150 | 50 | 10 |
| 2 | 200 | 50 | 15 |
| 3 | 150 | 20 | 15 |
| 4 | 150 | 20 | 10 |
| 5 | 200 | 20 | 15 |
Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, от внешнего давления. У него имеются пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены одним и тем же газом при различной температуре и давлении (см. таблицу). Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование? Запишите в таблицу номера выбранных сосудов.
Показать ответ и разбор
Ответ: 35 (номера 3 и 5)
Разбор
Чтобы увидеть, как объём газа зависит именно от внешнего давления, нужно оставить неизменными все остальные величины: массу газа и его температуру. Тогда по закону Бойля — Мариотта (или из уравнения состояния) сразу будет видно, что V ∝ 1/P.
Смотрим таблицу и ищем пару сосудов с одинаковой температурой и одинаковой массой, но разным давлением.
При $T = 20 °C$ и $m = 15$ г такие сосуды — №$3 (P = 150$ кПа) и №$5 (P = 200$ кПа). У них совпадают и температура, и масса, а давление разное — значит, именно на этой паре и получится чистая зависимость V от P.
Все остальные комбинации либо меняют массу, либо температуру, либо оба параметра сразу, и тогда результат будет «смешанным».
Смотрим таблицу и ищем пару сосудов с одинаковой температурой и одинаковой массой, но разным давлением.
При $T = 20 °C$ и $m = 15$ г такие сосуды — №$3 (P = 150$ кПа) и №$5 (P = 200$ кПа). У них совпадают и температура, и масса, а давление разное — значит, именно на этой паре и получится чистая зависимость V от P.
Все остальные комбинации либо меняют массу, либо температуру, либо оба параметра сразу, и тогда результат будет «смешанным».