Задание 20 ЕГЭ по физике · задача 6F4E7E
| № сосуда | Давление, кПа | Температура газа в сосуде, °С | Масса газа, г |
| 1 | 300 | 75 | 5 |
| 2 | 350 | 80 | 10 |
| 3 | 250 | 90 | 8 |
| 4 | 350 | 75 | 10 |
| 5 | 250 | 90 | 5 |
Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, от массы газа. У него имеется пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены одним и тем же газом при различных температурах и давлениях (см. таблицу). Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести исследование? В ответ запишите номера выбранных сосудов.
Показать ответ и разбор
Ответ: 35 (номера 3 и 5)
Разбор
Чтобы увидеть, как объём газа зависит именно от его массы, нужно оставить все остальные величины неизменными. Из уравнения состояния идеального газа $PV = (m/M)RT$ видно, что при постоянных давлении P и температуре T объём V прямо пропорционален массе m.
Поэтому выбираем два сосуда, у которых давление и температура одинаковы, а массы разные. Это сосуды №3 и №5: у обоих $P = 250$ кПа и $t = 90 °C$, а массы 8 г и 5 г.
В этих сосудах подвижный поршень будет устанавливаться так, чтобы давление газа равнялось давлению, заданному в таблице. Поскольку P и T совпадают, разница в объёмах будет вызвана только разной массой газа. Сравнив эти объёмы, ученик и обнаружит искомую зависимость.
Поэтому выбираем два сосуда, у которых давление и температура одинаковы, а массы разные. Это сосуды №3 и №5: у обоих $P = 250$ кПа и $t = 90 °C$, а массы 8 г и 5 г.
В этих сосудах подвижный поршень будет устанавливаться так, чтобы давление газа равнялось давлению, заданному в таблице. Поскольку P и T совпадают, разница в объёмах будет вызвана только разной массой газа. Сравнив эти объёмы, ученик и обнаружит искомую зависимость.