Задание №20 — Эксперимент и его оборудование
Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость давления газа, находящегося в сосуде, от объёма газа. У него имеются пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены различными газами при различной температуре (см. таблицу). Массы газов одинаковы. Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование? Запишите в ответе номера выбранных сосудов.
| № 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 | 270 | аргон |
| 5 | 4 | 300 | неон |
Правильный ответ
13
Пояснение
Решение:
Состояние газа описывается уравнением Менделеева — Клапейрона , откуда давление
Давление зависит от массы , молярной массы (то есть от рода газа), температуры и объёма . Чтобы на опыте обнаружить зависимость именно от объёма, нужно взять два сосуда, у которых одинаковы масса газа (по условию массы газов во всех сосудах равны), род газа и температура, а объёмы различны.
Ищем в таблице пару «один и тот же газ + одинаковая температура + разные объёмы»:
- сосуд 1: аргон, К, л;
- сосуд 3: аргон, К, л.
Сосуд 4 хотя и содержит аргон, но имеет другую температуру (270 К), а сосуды 2 и 5 заполнены неоном при разных температурах, поэтому только пара 1 и 3 отличается единственным параметром — объёмом.
Ответ: 13