Global EE

Исследование… — Задание 20 ЕГЭ по физике №00043120

Задание №20. Эксперимент

Исследование Зависимости

№2. Задание 20

ID: 00043120

Школьнику в ходе эксперимента необходимо обнаружить зависимость давления газа, находящегося в сосуде, от молярной массы газа. У него имеются пять различных сосудов с манометрами и термометрами.

№ сосуда

Объём сосуда, л

Температура газа в сосуде, К

Газ в сосуде

1

4

300

гелий

2

6

350

неон

3

3

320

аргон

4

6

320

гелий

5

4

300

неон

Сосуды наполнены различными газами одинаковой массы при различной температуре (см. таблицу). Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести этот опыт? В ответ запишите номера выбранных сосудов.

Источник: Сборник Демидовой 2026

Решение

Требуется обнаружить, как давление газа в закрытом сосуде зависит от молярной массы газа. Значит, газы в паре должны быть разными, а всё остальное, что влияет на давление, — одинаковым.

Давление газа в сосуде из уравнения Менделеева — Клапейрона: $$p=\dfrac{mRT}{MV}$$ Оно зависит от массы, температуры, объёма сосуда и молярной массы. Массы по условию одинаковы, поэтому у пары должны совпадать объём и температура.

Ищем в таблице. Сосуд 1: $4$ л, $300$ К, гелий. Сосуд 5: $4$ л, $300$ К, неон. Объём и температура одинаковые, а газы разные (у гелия молярная масса $4$ г/моль, у неона $20$ г/моль). Подходит.

Другие пары не годятся: у сосудов 2 и 4 одинаков объём $6$ л, но разные температуры ($350$ и $320$ К); у сосудов 3 и 4 одна температура, но разные объёмы; сосуды 1 и 4 — оба с гелием.

Проверим себя: в паре 1–5 различается только газ. Нужны сосуды 1 и 5.

Ответ

15
Другие задания по теме «Исследование Зависимости» (8)