Задание 20 ЕГЭ по физике · задача 16FF25
|
сосуда | Объём сосуда, л | Температура газа в сосуде, К | Газ в сосуде |
| 1 | 6 | 320 | аргон |
| 2 | 5 | 350 | неон |
| 3 | 4 | 320 | аргон |
| 4 | 4 | 270 | аргон |
| 5 | 4 | 300 | неон |
Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость давления газа, находящегося в сосуде, от объёма газа. У него имеются пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены различными газами при различной температуре (см. таблицу). Массы газов одинаковы. Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование? Запишите в ответе номера выбранных сосудов.
Показать ответ и разбор
Ответ: 13 (номера 1 и 3)
Разбор
Чтобы увидеть, как давление зависит именно от объёма, нужно оставить неизменными все остальные величины: температуру и количество вещества.
Из уравнения состояния идеального газа $p = (m/M)\cdot R\cdot T/V$ видно, что при одинаковой массе m и одинаковой молярной массе M (то есть при одном и том же газе) число молей остаётся постоянным. Тогда, если ещё и температура T одинакова, давление зависит только от объёма V.
Смотрим таблицу:
• Сосуды 1 и 3 — оба аргон, обе температуры 320 К. Объёмы разные (6 л и 4 л). Именно они подходят.
• Все остальные пары либо имеют разную температуру, либо разный газ (неон вместо аргона), поэтому в них будет меняться ещё и число молей или температура.
Берём сосуды 1 и 3 — и зависимость p(V) при постоянных T и n будет чистой.
Из уравнения состояния идеального газа $p = (m/M)\cdot R\cdot T/V$ видно, что при одинаковой массе m и одинаковой молярной массе M (то есть при одном и том же газе) число молей остаётся постоянным. Тогда, если ещё и температура T одинакова, давление зависит только от объёма V.
Смотрим таблицу:
• Сосуды 1 и 3 — оба аргон, обе температуры 320 К. Объёмы разные (6 л и 4 л). Именно они подходят.
• Все остальные пары либо имеют разную температуру, либо разный газ (неон вместо аргона), поэтому в них будет меняться ещё и число молей или температура.
Берём сосуды 1 и 3 — и зависимость p(V) при постоянных T и n будет чистой.