[рис.] В сосуде ёмкостью V = 2 л, воздух из которого был откачан до высокого вакуума, разбили заполненную водой ампулу ёмкостью V1 = 4 см3. Какая часть воды, содержавшейся в ампуле, испарилась? В сосуде поддерживалась температура $16 ^{\circ}C$ Зависимость давления насыщенного пара от температуры представлена на графике. Объёмом воды в сосуде можно пренебречь.
💡 Пошаговый разбор и решение:
После того, как в сосуде разбили пробирку, в нем оказалась вода массой $m_в=\rho V_п=10 ^3 \cdot 4 \cdot 10 в степени ( - 6 ) =4г$ Поскольку в сосуде находится высокий вакуум, то при температуре 16 °C вода закипит и превратится в пар. Если пар в сосуде стал насыщенным, то, согласно графику, его давление должно быть равным 20 гПа.
При температуре 16 °C (289 К) сосуде в результате испарения воды оказался пар, массу которого найдем из уравнения Менделеева-Клапейрона $pV= $\frac{m}{M}$ RT$ при условии, если бы пар стал насыщенным:
$m= $\frac{pVM}{RT}$ = $\frac{2 \cdot 10 ^3 \cdot 2 \cdot 10 в степени ( - 3 ) \cdot 18 \cdot 10 в степени ( - 3 )}{8,31 \cdot 289}$ \approx 30 \cdot 10 в степени ( - 3 ) г$
Отсюда делаем вывод, что пар стал насыщенным, а из пробирки испарилась часть воды, равная
$\frac{m}{m_в} = $\frac{30 \cdot 10 в степени ( - 3 )}{4}$ =0,0075$
Ответ: 0,0075.
При температуре 16 °C (289 К) сосуде в результате испарения воды оказался пар, массу которого найдем из уравнения Менделеева-Клапейрона $pV= $\frac{m}{M}$ RT$ при условии, если бы пар стал насыщенным:
$m= $\frac{pVM}{RT}$ = $\frac{2 \cdot 10 ^3 \cdot 2 \cdot 10 в степени ( - 3 ) \cdot 18 \cdot 10 в степени ( - 3 )}{8,31 \cdot 289}$ \approx 30 \cdot 10 в степени ( - 3 ) г$
Отсюда делаем вывод, что пар стал насыщенным, а из пробирки испарилась часть воды, равная
$\frac{m}{m_в} = $\frac{30 \cdot 10 в степени ( - 3 )}{4}$ =0,0075$
Ответ: 0,0075.
Правильный ответ:
0,0075
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 102305 • Задание №1
[рис.] На рисунке показан график зависимости проекции $v _x$ скорости тела от времени t. Какова проекция ax ус...
ID 103060 • Задание №3
Один конец невесомой горизонтальной пружины жесткостью k закреплен, а к другому — присоединен шарик массой m....
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 2
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла | 0
Максимальный балл | 2
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 2
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла | 0
Максимальный балл | 2
🔗 Другие задания линии №22 по предмету Физика:
ID 107666
Подвешенный на нити грузик совершает гармонические колебания. В таблице представлены координаты...
ID 107667
Средняя плотность планеты Плюк равна средней плотности Земли, а радиус Плюка в два раза больше ...
ID 107668
[рис.] Доска массой 0,8 кг шарнирно подвешена к потолку на легком стержне. На доску со скорость...
ID 107669
[рис.] По гладкой горизонтальной плоскости по осям x и y движутся две шайбы с импульсами, равны...
ID 107670
Шайбе массой 100 г, находящейся на наклонной плоскости, сообщили скорость 4 м/с, направленную ...