ID: 00005824
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 температуре и давлении (см. таблицу).
Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?
Источник: ФИПИ
таблица с параметрами опытов: давление $P$, температура $T$, масса газа $m$, объём $V$.
два опыта для исследования зависимости $V$ от $m$ при $P = \text{const}$, $T = \text{const}$.
Из уравнения состояния идеального газа:
$$PV = \nu RT = \frac{m}{\mu}RT$$
При постоянных $P$, $T$ и молярной массе $\mu$:
$$V = \frac{mRT}{\mu P} \propto m$$
Для изучения зависимости $V$ от $m$ необходимо зафиксировать $P$ и $T$, меняя только $m$.
Анализируем таблицу:
Опыты 2 и 3: давление одинаковое ($P = 260$), температура одинаковая ($T = 30$), масса газа разная — условие выполнено.
Другие пары: различаются по давлению или температуре.
Следовательно, нужно выбрать опыты 2 и 3.