МКТ — Задание 9 ЕГЭ по физике №00050763
МКТ
№2. Задание 9
ID: 00050763
Объём сосуда, содержащего $1$ моль аргона, уменьшили вдвое и добавили в сосуд $1$ моль гелия. Температура в сосуде поддерживается постоянной. Выберите из предложенного списка все утверждения, которые верно отражают результаты этого опыта.
1) Концентрации аргона и гелия в сосуде одинаковы.
2) Парциальное давление аргона не изменилось.
3) Внутренняя энергия аргона не изменилась.
4) Плотность газа в сосуде не изменилась.
5) Давление в сосуде увеличилось в $2$ раза.
Источник: Демидова 2020
Решение
1) Верно.
Концентрация частиц газа:
$n = \frac{N}{V} = \frac{\nu N_{\text{А}}}{V}$.
В конечном состоянии аргон и гелий занимают один и тот же объём. Количества вещества этих газов одинаковы, поэтому одинаковы числа их атомов и концентрации:
$n_{\text{Ar}} = n_{\text{He}}$.
2) Неверно.
Парциальное давление — давление, которое создавал бы каждый компонент смеси, занимая весь объём сосуда самостоятельно.
Для аргона:
$p_{\text{Ar}}V = \nu_{\text{Ar}}RT$.
Количество вещества аргона и температура постоянны. Поэтому
$\frac{p_{\text{Ar},2}}{p_{\text{Ar},1}} = \frac{V_1}{V_2} = 2$.
Парциальное давление аргона увеличилось в $2$ раза.
3) Верно.
Внутренняя энергия одноатомного идеального газа:
$U_{\text{Ar}} = \frac{3}{2}\nu_{\text{Ar}}RT$.
Температура и количество вещества аргона не изменились, поэтому его внутренняя энергия осталась прежней.
4) Неверно.
Плотность газа:
$\rho = \frac{m}{V}$.
После добавления гелия общая масса газа увеличилась, а объём сосуда уменьшился вдвое. Следовательно, плотность газа увеличилась.
5) Неверно.
По уравнению состояния идеального газа:
$p = \frac{\nu RT}{V}$.
Общее количество вещества увеличилось с $1$ до $2$ моль, а объём уменьшился вдвое. Температура постоянна, поэтому
$\frac{p_2}{p_1} = \frac{\nu_2}{\nu_1}\cdot\frac{V_1}{V_2} = 2\cdot 2 = 4$.
Давление в сосуде увеличилось в $4$ раза.
Ответ
Другие задания по теме «МКТ» (8)
- Задание 9 №00050764 — В двух сосудах с одинаковыми объёмами находятся по 1 моль гелия и неона. В…
- Задание 9 №00050762 — При переводе одноатомного идеального газа из состояния 1 в состояние 2 давление…
- Задание 9 №00050761 — В сосуде вместимостью 15 л под давлением 0,5 МПа содержится 1,8·10²⁴ молекул…
- Задание 9 №00047492 — В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в…
- Задание 9 №00047484 — В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Невесомый поршень может…
- Задание 9 №00047471 — В сосуде находится два моля азота. В момент времени t равно 0 в сосуде…
- Задание 9 №00047434 — Объём сосуда с идеальным газом уменьшили вдвое и добавили в сосуд такое же…
- Задание 9 №00047425 — Объём сосуда с идеальным газом увеличили вдвое и добавили в сосуд такое же…