Задание 20 ЕГЭ по физике · задача F443ED

Тема: 2.1 Молекулярная физика · 1 балл · ответ подтверждён проверкой ФИПИ

№ сосуда

Объём сосуда, л

Температура газа в сосуде, К

Газ в сосуде

1

5

290

гелий

2

3

290

гелий

3

3

290

азот

4

3

320

азот

5

5

320

гелий

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость давления газа, находящегося в сосуде, от объёма сосуда. У него имеется пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены равными массами различных газов при различной температуре (см. таблицу). Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование? Запишите в ответе номера выбранных сосудов.

Решить в тренажёре с автопроверкой →
Показать ответ и разбор
Ответ: 12 (номера 1 и 2)

Разбор

Чтобы увидеть, как давление газа зависит именно от объёма, нужно оставить все остальные величины неизменными.

Из уравнения состояния идеального газа $PV = (m/M)RT$ видно, что при постоянных массе m, молярной массе M (то есть одном и том же газе) и температуре T давление обратно пропорционально объёму: P ∝ 1/V.

Сравним сосуды:
• Сосуды 1 и 2: оба заполнены гелием, температура одинакова (290 К), объёмы разные (5 л и 3 л) — все условия выполнены.
• В остальных парах либо газ разный (2 и 3), либо температура отличается (1 и 5, 3 и 4), либо объёмы совпадают.

Поэтому для эксперимента берём сосуды 1 и 2. При одинаковой массе гелия и одинаковой температуре разница в показаниях манометров будет обусловлена только разницей объёмов.
← Предыдущая задачаВсе задачи №20 (73)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 20 →