ID: 00025768
Аргон массой 160 г при комнатной температуре помещают в герметичный закрытый сосуд объёмом 20 л и начинают нагревать. Масса газа в сосуде остаётся неизменной.
Установите соответствие между физическими величинами, характеризующими аргон, и формулами, выражающими их зависимость от абсолютной температуры T газа в условиях данной задачи.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ФОРМУЛЫ А) давление газа $p( T )$ Б) внутренняя энергия газа $U( T )$
1) $aT,$ $a=1662\dfrac{\text{Па}}{\text{К}}$
2) $bT,$ $b=49,86\dfrac{\text{Дж}}{\text{К}}$
3) $\dfrac{c}{T} ,c=80\text{Дж}\cdot \text{К}$
4) $dT,$ $d=4,986\dfrac{\text{Па}}{\text{К}}$ А Б 1 2 3 4 1 2 3 4
Источник: ФИПИ
Найдём количество вещества аргона: молярная масса аргона $M=40\ \text{г/моль}$, значит $\nu=\dfrac{m}{M}=\dfrac{160}{40}=4$ моль.
Сосуд герметичный и закрытый, объём $V=20\ \text{л}=0{,}02\ \text{м}^3$ не меняется — значит, процесс нагревания идёт при постоянном объёме (изохорный).
Давление при изохорном процессе по уравнению Менделеева–Клапейрона: $p=\dfrac{\nu RT}{V}=\dfrac{4\cdot 8{,}31}{0{,}02}T=1662\,T$. Это в точности формула 1) — $aT$ с $a=1662\ \text{Па/К}$.
Внутренняя энергия одноатомного газа аргона: $U=\dfrac{3}{2}\nu RT=1{,}5\cdot 4\cdot 8{,}31\cdot T=49{,}86\,T$. Это формула 2) — $bT$ с $b=49{,}86\ \text{Дж/К}$.
Итого: А (давление p(T)) — формула 1, Б (внутренняя энергия U(T)) — формула 2.