Global EE

Исследование… — Задание 20 ЕГЭ по физике №00047990

Задание №20. Эксперимент

Исследование Зависимости

№2. Задание 20

ID: 00047990

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость давления газа, находящегося в сосуде, от температуры газа. У него имеются пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены различными газами при различной температуре (см. таблицу). Массы газов одинаковы.

№ сосуда

Объём сосуда, л

Температура газа в сосуде, К

Газ в сосуде

1

6

320

аргон

2

5

350

неон

3

4

320

аргон

4

4

207

аргон

5

4

300

неон

Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?

Запишите в ответе номера выбранных сосудов.

Источник: Сборник Демидовой 2023

Решение

Что тут происходит: в закрытых сосудах газы одинаковой массы — аргон и неон — при разных температурах. Нужно выбрать два сосуда, на которых видно, как давление зависит только от температуры.

Давление газа:

$$p=\dfrac{m}{M}\cdot\dfrac{RT}{V}$$

Массы одинаковые, поэтому давление зависит ещё от сорта газа (молярной массы $M$), температуры $T$ и объёма $V$.

Шаг 1. Температура у пары разная, газ и объём — одинаковые.

Шаг 2. Аргон — сосуды 1 ($6$ л, $320$ К), 3 ($4$ л, $320$ К), 4 ($4$ л, $207$ К). Одинаковый объём $4$ л у сосудов 3 и 4, температуры разные. Сосуды 1 и 3 при одной температуре — пара для опыта про объём.

Шаг 3. Неон — сосуды 2 ($5$ л) и 5 ($4$ л): объёмы разные, не годятся. Сосуды 3 и 5 одного объёма $4$ л, но газы разные: при одинаковой массе неона молекул вдвое больше, и давление различалось бы ещё и поэтому.

Итог: сосуды 3 и 4.

Проверим себя: у пары 3–4 один газ (аргон), одна масса и один объём ($4$ л), различается только температура: $320$ и $207$ К.

Ответ

34
Другие задания по теме «Исследование Зависимости» (8)