Global EE

Задание 7 ЕГЭ по физике №00048404

Задание №7. МКТ

Основные Уравнения МКТ

№2. Задание 7

ID: 00048404

Азот массой $0{,}6$ кг при температуре $280$ К оказывает давление на стенки сосуда, равное $8{,}31\cdot10^4$ Па. Чему равен объём газа?

Ответ дайте в л.

Источник: Основная волна ЕГЭ 2017

Решение

Про азот известны масса, температура и давление, а объём нужно найти. Все эти величины связывает уравнение состояния идеального газа — уравнение Менделеева — Клапейрона.

Шаг 1. Количество вещества. Масса дана, значит, количество вещества найдём через молярную массу азота из справочных данных: $M=0{,}028$ кг/моль (молекула $\text{N}_2$ состоит из двух атомов).

$$\nu=\dfrac{m}{M}=\dfrac{0{,}6}{0{,}028}\approx21{,}4\ \text{моль}.$$

Шаг 2. Объём из уравнения состояния.

$$pV=\dfrac{m}{M}RT\quad\Rightarrow\quad V=\dfrac{mRT}{Mp}.$$

Подставим сразу, не округляя $\nu$:

$$V=\dfrac{0{,}6\cdot8{,}31\cdot280}{0{,}028\cdot8{,}31\cdot10^4}=\dfrac{0{,}6\cdot280}{0{,}028\cdot10^4}=\dfrac{168}{280}=0{,}6\ \text{м}^3.$$

Шаг 3. Переводим в литры. В одном кубометре $1000$ литров: $V=0{,}6\cdot1000=600$ л.

Проверим себя. $21{,}4$ моль при нормальных условиях заняли бы около $21{,}4\cdot22{,}4\approx480$ л. У нас давление чуть меньше атмосферного ($0{,}831\cdot10^5$ Па), а температура чуть выше $273$ К — объём должен быть немного больше: $480\cdot\dfrac{10^5}{0{,}831\cdot10^5}\cdot\dfrac{280}{273}\approx590$ л. Сходится с $600$ л.

Ответ

600
Другие задания по теме «Основные Уравнения МКТ» (8)