Исследование… — Задание 20 ЕГЭ по физике №00047990
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
Другие задания по теме «Исследование Зависимости» (8)
- Задание 20 №00048095 — Необходимо экспериментально изучить зависимость силы электрического тока,…
- Задание 20 №00048094 — Пучок белого света, пройдя через призму, разлагается в спектр. Была выдвинута…
- Задание 20 №00048093 — Школьник проводит термодинамические эксперименты, используя стакан с кипящей…
- Задание 20 №00048084 — Необходимо обнаружить зависимость частоты свободных электромагнитных колебаний…
- Задание 20 №00048083 — Различные проволоки изготовлены из разного материала. Какие две проволоки нужно…
- Задание 20 №00048082 — Школьник проводит термодинамические эксперименты, используя стакан с кипящей…
- Задание 20 №00048081 — Необходимо экспериментально проверить, зависит ли коэффициент трения скольжения…
- Задание 20 №00048080 — Ученик изучает законы постоянного тока. В его распоряжении имеется пять…