Задание 20 ЕГЭ по физике · задача 1748DA
| № сосуда | Объём сосуда, л | Температура газа в сосуде, К | Масса газа в сосуде, г |
| 1 | 6 | 320 | 10 |
| 2 | 4 | 350 | 6 |
| 3 | 6 | 320 | 8 |
| 4 | 4 | 320 | 6 |
| 5 | 5 | 300 | 10 |
Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость давления газа, находящегося в сосуде, от массы газа. У него имеются пять различных сосудов с манометрами и термометрами. Сосуды наполнены аргоном разной массы при различной температуре (см. таблицу). Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести это 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 массы газа, нужно оставить неизменными все остальные величины, от которых давление тоже зависит.
Из уравнения состояния идеального газа $PV = (m/M)RT$ видно, что при постоянных объёме V и температуре T давление P прямо пропорционально массе m.
Поэтому выбираем два сосуда, у которых одинаковые V и T, но разные m.
Сосуды 1 и 3: оба имеют $V = 6$ л и $T = 320$ К, а массы разные — 10 г и 8 г. Все остальные условия одинаковы, значит, разница в давлениях будет вызвана только разной массой аргона.
В остальных парах либо объёмы разные, либо температуры, поэтому они не подходят для чистого эксперимента.
Из уравнения состояния идеального газа $PV = (m/M)RT$ видно, что при постоянных объёме V и температуре T давление P прямо пропорционально массе m.
Поэтому выбираем два сосуда, у которых одинаковые V и T, но разные m.
Сосуды 1 и 3: оба имеют $V = 6$ л и $T = 320$ К, а массы разные — 10 г и 8 г. Все остальные условия одинаковы, значит, разница в давлениях будет вызвана только разной массой аргона.
В остальных парах либо объёмы разные, либо температуры, поэтому они не подходят для чистого эксперимента.