Задание 9 ЕГЭ по физике · задача 403D76

Тема: 2.2 Термодинамика · 2 балла · ответ подтверждён проверкой ФИПИ

В двух сосудах одинакового объёма находятся разреженные газы. В первом сосуде находится 2 моль гелия при температуре 127 °С, во втором сосуде находится 1 моль аргона при температуре 300 К. Выберите все верные утверждения о параметрах состояния указанных газов.

 1) 

Абсолютная температура газа во втором сосуде выше, чем в первом.

 2) 

Среднеквадратичная скорость молекул газа в первом сосуде больше, чем во втором.

 3) 

Давления газов в сосудах одинаковы.

 4) 

Концентрация газа в первом сосуде в 2 раза меньше, чем во втором.

 5) 

Отношение средней кинетической энергии теплового движения молекул аргона к средней кинетической энергии теплового движения молекул гелия равно 0,75.

Решить в тренажёре с автопроверкой →
Показать ответ и разбор
Ответ: 25 (верны: 2, 5)

Разбор

Разберём по пунктам.

1) Температура во втором сосуде 300 К, в первом — $127$ °C $= 400$ К. Значит во втором ниже, а не выше — неверно.

2) Среднеквадратичная скорость $v_{\text{rms}} = \sqrt{\dfrac{3RT}{M}}$. У гелия $M = 4\cdot10^{-3}$ кг/моль, у аргона $40\cdot10^{-3}$. Отношение:
$\dfrac{v_1}{v_2} = \sqrt{\dfrac{400}{300}\cdot\dfrac{0{,}04}{0{,}004}} = \sqrt{\dfrac{40}{3}} \approx 3{,}65 > 1$.
Скорость молекул гелия больше — верно.

3) Давление $p = \dfrac{\nu RT}{V}$. При одинаковом $V$: $p_1 = \dfrac{2R\cdot400}{V} = \dfrac{800R}{V}$, $p_2 = \dfrac{R\cdot300}{V} = \dfrac{300R}{V}$. Давления разные — неверно.

4) Молярная концентрация $c = \dfrac{\nu}{V}$: в первом сосуде $\dfrac{2}{V}$, во втором $\dfrac{1}{V}$ — в первом в два раза больше, а не меньше — неверно.

5) Средняя кинетическая энергия молекул зависит только от температуры: $\langle\varepsilon\rangle = \dfrac{3}{2}kT$, поэтому $\dfrac{\langle\varepsilon_{Ar}\rangle}{\langle\varepsilon_{He}\rangle} = \dfrac{300}{400} = 0{,}75$ — верно.

Правильные утверждения — 2 и 5.
← Предыдущая задачаВсе задачи №9 (75)Следующая задача →
Хочешь закрепить? В тренажёре — быстрые колоды по 5 задач этого номера с баллами по правилам ЕГЭ, подсказками ИИ и разбором ошибок. Тренировать задание 9 →