Расчётная задача по молекулярной физике или электродинамике · 56 заданий
- Задание №23№23
По двум горизонтальным параллельным проводящим рельсам с пренебрежимо малым сопротивлением, замкнутым на последовательно соединённые резистор с сопрот…
Закон Ома для участка цепи
- Задание №23№23
В стакан калориметра, содержащий 250 г воды, опустили кусок льда массой 140 г, имевшего температуру 0°С. После того как наступило тепловое равновеси…
Уравнение теплового баланса
- Задание №23№23
На металл падает поток фотонов с длиной волны в 3 раза меньше «красной границы» фотоэффекта. Во сколько раз уменьшится максимальная кинетическая энерг…
Расчётная задача: МКТ/электродинамика
- Задание №23№23
Кусок льда опустили в термос, содержащий воду при температуре 50°С. Начальная температура льда 0°С. При переходе к тепловому равновесию часть льда мас…
Уравнение теплового баланса
- Задание №23№23
Пластины большого по размерам плоского конденсатора расположены горизонтально на расстоянии d = 2 см друг от друга. Напряжение на пластинах конденсато…
Потенциальность электростатического поля
- Задание №23№23
В тонкой рассеивающей линзе получено уменьшенное в 4 раза изображение предмета. Определите модуль фокусного расстояния линзы, если изображение предмет…
Формула тонкой линзы
- Задание №23№23
В калориметре находятся в тепловом равновесии 50 г воды и 5 г льда. Какой должна быть минимальная удельная теплоёмкость материала болта, имеющего масс…
Изменение агрегатных состояний вещества: плавление и…
- Задание №23№23
На дифракционную решётку, имеющую 500 штрихов на 1 мм, перпендикулярно её поверхности падает узкий луч монохроматического света частотой 5 · 10¹⁴ Гц.…
Дифракция света
- Задание №23№23
На дифракционную решётку, имеющую 300 штрихов на 1 мм, перпендикулярно её поверхности падает узкий луч монохроматического света частотой 5,6 · 10¹⁴ Гц…
Дифракция света
- Задание №23№23
На металл падает поток фотонов с частотой в 3,5 раза больше «красной границы» фотоэффекта. Во сколько раз увеличится максимальная кинетическая энергия…
Расчётная задача: МКТ/электродинамика
- Задание №23№23
В калориметре находятся в тепловом равновесии 50 г воды и 5 г льда. Какой должна быть минимальная масса болта, имеющего температуру 339 К, чтобы после…
Уравнение теплового баланса
- Задание №23№23
Пластины большого по размерам плоского конденсатора расположены горизонтально на расстоянии d = 2 см друг от друга. Напряжение на пластинах конденсато…
Потенциальность электростатического поля
На рисунке показан график зависимости давления газа в запаянном сосуде от его температуры. Объём сосуда равен 0,25 м3. Какое количество газообразного вещества содержится в этом сосуде? Ответ округлите до целых.
Решение
Решение:
Обозначения. V=0,25 м3 — объём сосуда; p и T — давление и абсолютная температура газа; ν — искомое количество вещества; R=8,31 Дж/(моль⋅К) — универсальная газовая постоянная.
Модель и закон. Газ считаем идеальным. Сосуд запаян, поэтому масса газа (а значит, и количество вещества ν) и объём V остаются постоянными. Состояние газа связывает уравнение Клапейрона—Менделеева
pV=νRT.
При V=const и ν=const отсюда следует p=VνRT: давление прямо пропорционально абсолютной температуре (закон Шарля). Именно это и показывает график — зависимость p(T) является прямой, продолжение которой проходит через начало координат.
Считывание данных с графика. Возьмём на прямой узел сетки: T=330 К, p=2,2⋅104 Па. (Контроль: при T=290 К график даёт p≈1,93⋅104 Па, и отношение p/T то же самое: 3302,2⋅104≈2901,93⋅104≈66,7 Па/К — прямая действительно проходит через начало координат.)
Расчёт.
ν=RTpV=8,31⋅3302,2⋅104⋅0,25=2742,35500≈2,0 моль.
С округлением до целых ν=2 моль.
Ответ: ν≈2 моль.