Три одинаковых сосуда, содержащих разреженный газ, соединены друг с другом трубками малого диаметра: первый сосуд — со вторым, второй — с третьим. Первоначально давление газа в сосудах было = соответственно p, 3p и p. В ходе опыта сначала открыли и через некоторое время закрыли кран, соединяющий первый и второй сосуды, а затем открыли и через некоторое время закрыли кран, соединяющий третий сосуд со вторым. Как изменилось в итоге (уменьшилось, увеличилось или осталось неизменным) количество газа в третьем сосуде? Температура газа оставалась в течение всего опыта неизменной.
💡 Пошаговый разбор и решение:
При открытии крана между первым и вторым сосудами объем газов увеличился изотермически в 2 раза (сосуды имеют одинаковые объемы по условию). Поэтому из закона Бойля-Мариотта при изотермическом процессе $pV=const$ следует, что давление газа уменьшилось в 2 раза и стало равным соответственно $\frac{p}{2}$ и $\frac{3p}{2}$ По закону Дальтона в первых двух сосудах после закрытия крана установившееся давление будет = $p'= $\frac{p}{2}$ + $\frac{3p}{2}$ =2p$
При открытии крана между вторым и третьим сосудами аналогично по закону Бойля-Мариотта в каждом сосуде стало давление p и $\frac{p}{2}$ соответственно. После закрытия крана по закону Дальтона в обоих сосудах установилось давление $p''= $\frac{p}{2}$ + p=1,5p$ Таким образом, давление в третьем сосуде увеличилось при неизменных температуре и объеме. По закону Клапейрона-Менделеева $pV=\nu RT$ при увеличении давления газа количество вещества увеличится.
Ответ: количество вещества в третьем сосуде увеличилось.
При открытии крана между вторым и третьим сосудами аналогично по закону Бойля-Мариотта в каждом сосуде стало давление p и $\frac{p}{2}$ соответственно. После закрытия крана по закону Дальтона в обоих сосудах установилось давление $p''= $\frac{p}{2}$ + p=1,5p$ Таким образом, давление в третьем сосуде увеличилось при неизменных температуре и объеме. По закону Клапейрона-Менделеева $pV=\nu RT$ при увеличении давления газа количество вещества увеличится.
Ответ: количество вещества в третьем сосуде увеличилось.
Правильный ответ:
количество вещества в третьем сосуде увеличилось
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 106622 • Задание №16
Ядро изотопа никеля захватывает нейтрон, в результате чего происходит ядерная реакция $_0 в степени 1 n плюс _...
ID 106464 • Задание №15
[рис.] По двум тонким прямым проводникам, параллельным друг другу, текут одинаковые токи I (см. рис.), направл...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов | 3
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеется один или несколько из следующих недостатков.
В объяснении не указано или не использованы одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения | 2
Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.
ИЛИ
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи
| 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов | 3
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеется один или несколько из следующих недостатков.
В объяснении не указано или не использованы одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения | 2
Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.
ИЛИ
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи
| 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №21 по предмету Физика:
ID 107284
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате 23 °C на стенке стакана с хол...
ID 107285
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате $25 градусовС$ на стенке стак...
ID 107286
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате 29 °C на стенке стакана с хол...
ID 107287
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате $25 градусов С$ на стенке ста...
ID 107288
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате $29 градусовС$ на стенке стак...