Тип 21 № 2922 

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: Молекулярная физика−электродинамика. Качественная задача. Термодинамика
i
В цилиндрическом сосуде под поршнем длительное время находятся вода и ее пар. Поршень начинают медленно выдвигать из сосуда. При этом температура воды и пара остается неизменной. Как будет меняться при этом масса жидкости в сосуде? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.
Спрятать решениеРешение. 1. Ответ: масса жидкости в сосуде будет уменьшаться.
2. Вода и водяной пар находятся в закрытом сосуде длительное время, поэтому водяной пар является насыщенным.
3. При выдвигании поршня пар изотермически расширяется. Давление и плотность насыщенного пара в этом процессе не меняются. Следовательно, для пополнения количества вещества пара будет происходить испарение жидкости. Значит, масса жидкости в сосуде будет уменьшаться.
Спрятать критерииКритерии проверки:| Критерии оценивания ответа на задание С1 | Баллы |
|---|
| Приведен правильный ответ , и представлено полное верное объяснение с указанием наблюдаемых явлений и законов. | 3 |
| Дан правильный ответ и приведено объяснение, но в решении содержится один из следующих недостатков. В объяснении не указаны одно из явлений или один из физических законов, необходимых для полного верного объяснения. ИЛИ Объяснения представлены не в полном объеме или в них содержится один логический недочет. | 2 |
| Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев. Дан правильный ответ на вопрос задания и приведено объяснение, но в нем 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 |
| Максимальное количество баллов | 3 |
Ответ: масса жидкости в сосуде будет уменьшаться.
2. Вода и водяной пар находятся в закрытом сосуде длительное время, поэтому водяной пар является насыщенным.
3. При выдвигании поршня пар изотермически расширяется. Давление и плотность насыщенного пара в этом процессе не меняются. Следовательно, для пополнения количества вещества пара будет происходить испарение жидкости. Значит, масса жидкости в сосуде будет уменьшаться.
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ:
А почему давление не меняется?
Добрый день!
Поскольку поршень выдвигают медленно, можно считать, что пар все время остается насыщенным, то есть все время успевает выровняться динамическое равновесие между процессами испарения и конденсации. То есть система как бы проходит через последовательно равновесных состояний. Так как температура содержимого не изменяется, а давление насыщенного пара зависит только от температуры, заключаем, что давление остается постоянным.
а можно по уравнению Менделеева-Клапейрона? давление и температура постоянны постоянны, а объем увеличивается, следовательно масса газа тоже увеличивается, а масса воды, наоборот, уменьшается, так как система вода-воздух изолированная
Добрый день!
По сути, оно и используется. Просто проговаривается словами. Нужно занять больше пространства, не меняя давление и температуру, поэтому нужно добавить газа