Задание 7 ЕГЭ по физике №00047757

Задание №7. МКТ

Основные Уравнения МКТ

№2. Задание 7

ID: 00047757

Идеальный газ находится в закрытом сосуде при нормальном атмосферном давлении. При неизменной концентрации молекул средняя кинетическая энергия хаотического теплового движения молекул уменьшается на 5 %. Определите конечное давление газа.

Ответ выразите в кПа.

Источник: Основная волна ЕГЭ 2023

Решение

В закрытом сосуде газ немного охладили: концентрация молекул осталась прежней, а их средняя энергия уменьшилась на 5 %. Начальное давление названо словами — «нормальное атмосферное».

Шаг 1. Начальное давление. В справочных данных ЕГЭ нормальное атмосферное давление равно $$10^5$$ Па, то есть

p_1=100\ \text{кПа}.

Шаг 2. Как давление зависит от энергии молекул. По основному уравнению МКТ

p=\dfrac23\,n\overline{E}.

Концентрация $$n$$ не меняется, поэтому давление пропорционально средней энергии молекул: на сколько процентов уменьшилась энергия, на столько же процентов уменьшится и давление.

Шаг 3. Считаем. «Уменьшилась на 5 %» — значит, от прежней энергии осталось $100\,\%-5\,\%=95\,\%$ , то есть $\overline{E}_2=0{,}95\,\overline{E}_1$ . Тогда

p_2=0{,}95\,p_1=0{,}95\cdot100=95\ \text{кПа}.

Проверим себя. Газ охладили чуть-чуть, и давление в закрытом сосуде упало тоже чуть-чуть — на $$5$$ кПа из $$100$$ , то есть ровно на 5 %. Если бы взяли $$101{,}3$$ кПа, вышло бы около $$96$$ кПа — поэтому важно брать значение из справочных данных ЕГЭ.

Ответ

Другие задания по теме «Основные Уравнения МКТ» (8)