МКТ — Задание 10 ЕГЭ по физике №00047548

Газ заперт в герметичном сосуде под поршнем. Его объём уменьшили, причём только за счёт температуры: газ охладили, и поршень опустился. Газ при этом не выпускали и не добавляли.

Количество вещества. Количество вещества $\nu$ — это число молекул, выраженное в молях: $\nu=\dfrac{N}{N_{\text{А}}}$. Сосуд герметичный, молекулы не уходят наружу и не попадают внутрь, поэтому $N$ не меняется, и количество вещества не изменяется.

Концентрация. Концентрация — это число молекул в единице объёма:

$$n=\dfrac{N}{V}$$

Число молекул $N$ прежнее, а объём $V$ уменьшился, значит, в каждом кубометре молекул стало больше: концентрация увеличивается. Например, если объём уменьшится вдвое, концентрация вырастет вдвое.

Проверим себя через плотность: $\rho=\dfrac{m}{V}$, масса газа та же, объём меньше — плотность выросла. Плотность и концентрация связаны массой одной молекулы $m_0$: $\rho=m_0n$, поэтому и концентрация выросла.

Итог: концентрация — увеличивается, количество вещества — не изменяется.