Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 24 № 38808
i

Два оди­на­ко­вых теп­ло­изо­ли­ро­ван­ных со­су­да со­еди­не­ны ко­рот­кой труб­кой с кра­ном. В пер­вом со­су­де на­хо­дит­ся 2 моль гелия при тем­пе­ра­ту­ре T1  =  400 К; во вто­ром  — \nu_2=3 моль ар­го­на при тем­пе­ра­ту­ре T2  =  300 К. Кран от­кры­ва­ют. В уста­но­вив­шем­ся рав­но­вес­ном со­сто­я­нии дав­ле­ние в со­су­дах ста­но­вит­ся p  =  5,4 кПа. Опре­де­ли­те объём V од­но­го со­су­да. Объ­е­мом труб­ки пре­не­бречь.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Так как со­су­ды теп­ло­изо­ли­ро­ван­ные, то можем при­ме­нить закон со­хра­не­ния энер­гии U_1 плюс U_2=U, где внут­рен­няя энер­гия гелия в пер­вом со­су­де равна U_1= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби \nu_1RT_1, внут­рен­няя энер­гия неона во вто­ром со­су­де U_2= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби \nu_2RT_2, внут­рен­няя энер­гия смеси газов после от­кры­тия крана и уста­нов­ле­ния рав­но­вес­ной тем­пе­ра­ту­ры T равна U= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка \nu_1 плюс \nu_2 пра­вая круг­лая скоб­ка RT. Тогда най­дем уста­но­вив­шу­ю­ся тем­пе­ра­ту­ру:

T= дробь: чис­ли­тель: \nu_1T_1 плюс \nu_2T_2, зна­ме­на­тель: \nu_1 плюс \nu_2 конец дроби .

По за­ко­ну Даль­то­на в со­су­дах после от­кры­тия крана уста­но­вит­ся дав­ле­ние p = p_1 плюс p_2. Дав­ле­ние гелия и неона най­дем из урав­не­ния Кла­пей­ро­на-Мен­де­ле­е­ва, когда газы зай­мут оба со­су­да объ­е­мом 2V

2p_1V=\nu_1RT;

2p_2V=\nu_2RT.

Таким об­ра­зом, дав­ле­ние смеси газов:

p= дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка \nu_1 плюс \nu_2 пра­вая круг­лая скоб­ка RT, зна­ме­на­тель: 2V конец дроби = дробь: чис­ли­тель: R левая круг­лая скоб­ка \nu_1T_1 плюс \nu_2T_2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2V конец дроби .

Тогда объем каж­до­го со­су­да

V= дробь: чис­ли­тель: R левая круг­лая скоб­ка \nu_1T_1 плюс \nu_2T_2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2p конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 8,31 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 2 умно­жить на 400 плюс 3 умно­жить на 300 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 умно­жить на 5,4 умно­жить на 10 в кубе конец дроби \approx 1,3м в кубе .

Ответ: 1,3 м3.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
При­ве­де­но пол­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

I)  за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом (в дан­ном слу­чае: урав­не­ние Кла­пей­ро­на  — Мен­де­ле­е­ва; усло­вие рав­но­ве­сия тела, дви­жу­ще­го­ся по­сту­па­тель­но);

II)  опи­са­ны все вновь вво­ди­мые в ре­ше­нии бук­вен­ные обо­зна­че­ния фи­зи­че­ских ве­ли­чин (за ис­клю­че­ни­ем обо­зна­че­ний кон­стант, ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, и обо­зна­че­ний, ис­поль­зу­е­мых в усло­вии за­да­чи);

III)  про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и рас­че­ты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту (до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по ча­стям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми);

IV)  пред­став­лен пра­виль­ный ответ с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния ис­ко­мой ве­ли­чи­ны.

3
Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии, фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния. Но име­ют­ся сле­ду­ю­щие не­до­стат­ки.

За­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие пунк­ту II, пред­став­ле­ны не в пол­ном объ­е­ме или от­сут­ству­ют.

ИЛИ

В ре­ше­нии лиш­ние за­пи­си, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (воз­мож­но, не­вер­ные), не от­де­ле­ны от ре­ше­ния (не за­черк­ну­ты; не за­клю­че­ны в скоб­ки, рамку и т. п.).

ИЛИ

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­ны ошиб­ки, и(или) пре­об­ра­зо­ва­ния/вы­чис­ле­ния не до­ве­де­ны до конца.

ИЛИ

От­сут­ству­ет пункт IV или в нем до­пу­ще­на ошиб­ка.

2
Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Пред­став­ле­ны толь­ко по­ло­же­ния и фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи, без каких-⁠либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их ис­поль­зо­ва­ни­ем, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние за­да­чи, и от­ве­та.

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния за­да­чи (или утвер­жде­ние, ле­жа­щее в ос­но­ве ре­ше­ния), но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мых для ре­ше­ния за­да­чи (или в утвер­жде­нии, ле­жа­щем в ос­но­ве ре­ше­ния), до­пу­ще­на ошиб­ка, но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

1
Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла.0
Мак­си­маль­ный балл3

Аналоги к заданию № 38774: 38808 Все

Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 13.06.2024. Ос­нов­ная волна, ре­зерв­ный день. Центр. Ва­ри­ант 2
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 2.2.2 Внут­рен­няя энер­гия
Спрятать решение · Прототип задания · КритерииСпрятать критерии · Помощь


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