Исследование… — Задание 20 ЕГЭ по физике №00043119
Исследование Зависимости
№2. Задание 20
ID: 00043119
Школьнику необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, от температуры газа. У него имеется пять различных сосудов с манометрами и термометрами.
№ сосуда | Давление, кПа | Температура газа в сосуде, К | Газ в сосуде |
|---|---|---|---|
1 | 100 | 280 | кислород |
2 | 50 | 270 | кислород |
3 | 100 | 280 | азот |
4 | 50 | 300 | кислород |
5 | 60 | 320 | азот |
Сосуды наполнены равными массами различных газов при различных температурах (см. таблицу). Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести исследование? В ответ запишите номера выбранных сосудов.
Источник: Сборник Демидовой 2026
Решение
Нужно на опыте увидеть, как объём газа под поршнем зависит от его температуры. Правило честного опыта: меняем только температуру, а всё остальное, что влияет на объём, держим одинаковым.
От чего зависит объём? Из уравнения Менделеева — Клапейрона $$V=\dfrac{mRT}{Mp}$$ — от массы, температуры, давления и молярной массы газа. Массы во всех сосудах равны по условию. Значит, в паре должны совпадать газ (молярная масса) и давление, а температуры — различаться. При таких условиях выполняется закон Гей-Люссака: объём пропорционален температуре.
Кислород — в сосудах 1, 2 и 4. Среди них одинаковое давление $50$ кПа у сосудов 2 и 4, а температуры разные: $270$ К и $300$ К. Это наша пара.
Почему не другие: сосуд 1 (кислород) стоит при $100$ кПа — давление не совпадает ни с 2, ни с 4; сосуды 1 и 3 при одной температуре $280$ К, к тому же газы разные; сосуд 5 — азот при $60$ кПа, совпадений нет.
Проверим себя: у сосудов 2 и 4 одинаковы газ, масса и давление, отличается только температура. Ответ — сосуды 2 и 4.
Ответ
Другие задания по теме «Исследование Зависимости» (8)
- Задание 20 №00043132 — № проводника Длина проводника, см Диаметр проводника, мм Материал 1 200 1,0…
- Задание 20 №00043131 — Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость давления газа, находящегося…
- Задание 20 №00043130 — Необходимо экспериментально изучить зависимость силы Архимеда, действующей на…
- Задание 20 №00043129 — Ученик изучает законы постоянного тока. № цепи ЭДС источника E, В Внутреннее…
- Задание 20 №00043128 — Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в…
- Задание 20 №00043127 — Необходимо экспериментально обнаружить зависимость силы тока, протекающего в…
- Задание 20 №00043126 — Ученик изучает законы постоянного тока. № цепи ЭДС источника E, В Внутреннее…
- Задание 20 №00043125 — Ученик изучает законы постоянного тока. № цепи ЭДС источника E, В Внутреннее…