Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Сосуд раз­де­лен на две рав­ные по объ­е­му части по­ри­стой не­по­движ­ной пе­ре­го­род­кой. В на­чаль­ный мо­мент вре­ме­ни в левой части со­су­да со­дер­жит­ся 4 моль гелия, в пра­вой  — 40 г ар­го­на. Пе­ре­го­род­ка может про­пус­кать мо­ле­ку­лы гелия и яв­ля­ет­ся не­про­ни­ца­е­мой для мо­ле­кул ар­го­на. Тем­пе­ра­ту­ра газов оди­на­ко­вая и оста­ет­ся по­сто­ян­ной. Вы­бе­ри­те все вер­ные утвер­жде­ния, опи­сы­ва­ю­щие со­сто­я­ние газов после уста­нов­ле­ния рав­но­ве­сия в си­сте­ме.

 

1.  Кон­цен­тра­ция гелия в пра­вой части со­су­да в 2 раза мень­ше, чем ар­го­на.

2.  От­но­ше­ние дав­ле­ния газов в пра­вой части со­су­да к дав­ле­нию газа в левой части равно 1,5.

3.  В пра­вой части со­су­да общее число мо­ле­кул газов мень­ше, чем в левой части.

4.  Внут­рен­няя энер­гия гелия и ар­го­на оди­на­ко­ва.

5.  В ре­зуль­та­те уста­нов­ле­ния рав­но­ве­сия дав­ле­ние в пра­вой части со­су­да уве­ли­чи­лось в 3 раза.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пе­ре­го­род­ка про­ни­ца­е­ма толь­ко для мо­ле­кул гелия, по­это­му в ре­зуль­та­те уста­нов­ле­ния рав­но­ве­сия пар­ци­аль­ное дав­ле­ние гелия в левой части будет равно пар­ци­аль­но­му дав­ле­нию гелия в пра­вой части. Дав­ле­ние газа можно вы­чис­лить по фор­му­ле: p = дробь: чис­ли­тель: \nu RT, зна­ме­на­тель: V конец дроби . Пар­ци­аль­ные дав­ле­ния гелия в левой и пра­вой части оди­на­ко­вы, оди­на­ко­вы тем­пе­ра­ту­ры и объ­е­мы ча­стей, сле­до­ва­тель­но, оди­на­ко­вы и ко­ли­че­ства ве­ще­ства гелия в левой и пра­вой ча­стях со­су­да, то есть в левой и пра­вой части со­су­да будет со­дер­жать­ся по 2 моля гелия.

Най­дем связь кон­цен­тра­ции и ко­ли­че­ства ве­ще­ства: n = дробь: чис­ли­тель: N, зна­ме­на­тель: V конец дроби = дробь: чис­ли­тель: \nu N_А, зна­ме­на­тель: V конец дроби . То есть кон­цен­тра­ции и ко­ли­че­ства ве­ще­ства за­ви­сят прямо про­пор­ци­о­наль­но друг от друга, также за­ме­тим, что чем боль­ше ко­ли­че­ство ве­ще­ства, тем боль­ше и ко­ли­че­ство мо­ле­кул.

Най­дем ко­ли­че­ство ве­ще­ства ар­го­на: \nu_Ar = дробь: чис­ли­тель: m_Ar, зна­ме­на­тель: \mu_Ar конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 40г, зна­ме­на­тель: 40г/моль конец дроби = 1моль.

Ис­поль­зуя по­лу­чен­ное выше, рас­смот­рим дан­ные в за­да­нии утвер­жде­ния.

 

1.  Кон­цен­тра­ция гелия в два раза боль­ше кон­цен­тра­ции ар­го­на в пра­вой части со­су­да. Утвер­жде­ние 1 не­вер­но.

2.  Най­дем от­но­ше­ние дав­ле­ний газов в пра­вой и левой ча­стях со­су­да: дробь: чис­ли­тель: p_п, зна­ме­на­тель: p_л конец дроби = дробь: чис­ли­тель: \nu_г. п. плюс \nu_Ar, зна­ме­на­тель: \nu_г. л. конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2моль плюс 1моль, зна­ме­на­тель: 2моль конец дроби = 1,5, здесь \nu_г. п.,\nu_г. л.,\nu_Ar  — ко­ли­че­ство ве­ще­ства гелия в пра­вой части, ко­ли­че­ство ве­ще­ства гелия в левой части, ко­ли­че­ство ве­ще­ства ар­го­на, со­от­вет­ствен­но. Утвер­жде­ние 2 верно.

3.  Ко­ли­че­ство ве­ще­ства газов в пра­вой части со­су­да боль­ше ко­ли­че­ства ве­ще­ства газа в левой части со­су­да, сле­до­ва­тель­но, в пра­вой части со­су­да общее число мо­ле­кул газа боль­ше, чем в левой части со­су­да. Утвер­жде­ние 3 не­вер­но.

4.  Внут­рен­няя энер­гия од­но­атом­но­го иде­аль­но­го газа может быть вы­чис­ле­на по фор­му­ле: U = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби \nu RT. Тем­пе­ра­ту­ра газов оди­на­ко­ва. Ко­ли­че­ство ве­ще­ства гелия боль­ше ко­ли­че­ства ве­ще­ства ар­го­на, сле­до­ва­тель­но, внут­рен­няя энер­гия гелия боль­ше внут­рен­ней энер­гии ар­го­на. Утвер­жде­ние 4 не­вер­но.

5.  Най­дем от­но­ше­ние ко­неч­но­го дав­ле­ния в пра­вой части со­су­да к на­чаль­но­му дав­ле­нию в пра­вой части со­су­да: дробь: чис­ли­тель: p_к, зна­ме­на­тель: p_н конец дроби = дробь: чис­ли­тель: \nu_г. п. плюс \nu_Ar, зна­ме­на­тель: \nu_Ar конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2моль плюс 1моль, зна­ме­на­тель: 1моль конец дроби = 3. Утвер­жде­ние 5 верно.

 

Ответ: 25.

Источник: Де­мон­стра­ци­он­ная вер­сия ЕГЭ—2020 по фи­зи­ке
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ:
Спрятать решение · Помощь


О про­ек­те · Ре­дак­ция · Пра­во­вая ин­фор­ма­ция · О ре­кла­ме
© Гущин Д. Д., 2011—2025