СДАМ ГИА: РЕШУ ЕГЭ
Образовательный портал для подготовки к экзаменам
Физика
Физика
Cайты, меню, вход, новости


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 25 № 6317

В сосуде под поршнем при температуре 100 °С находится 2 г водяного пара и такое же количество воды. Не изменяя температуры, объём сосуда увеличили в 3 раза. Определите массу пара в сосуде после изменения объёма. Ответ приведите в граммах.

Решение.

Под поршнем находится насыщенный пар, то есть жидкость и газ находятся в динамическом равновесии друг с другом. При каждом небольшом увеличении объёма сосуда давление газа немного уменьшается. В результате этого часть молекул воды переходит из жидкого состояния в газообразное, динамическое равновесие восстанавливается. Поэтому, пока вся вода не перейдёт в газообразное состояние, давление пара над жидкостью не будет меняться. Вспомним, что вода кипит при температуре 100 °C и нормальном давлении 105 Па, следовательно, давление насыщенного пара при температуре 100 °C для воды составляет 100 кПа. Напишем уравнение Клапейрона-Менделеева для первого и второго состояний газа.

 

 

Где — масса газа в первом состоянии, — масса газа во втором состоянии. Из этих соотношений находим массу газа во втором состоянии:

 

 

В результате расчётов получается, что в газообразное состояние должны были бы перейти 6 г воды. Учитывая, что воды в жидком состоянии лишь 2 г, получаем что вся вода перейдёт в газообразное состояние, то есть масса пара в сосуде после изменения объёма равна 4 г

 

Ответ: 4.

Источник: ЕГЭ по физике 05.05.2014. Досрочная волна. Вариант 4.