Форум "ЕГЭ по физике"

✅Объявляем набор учеников 10 класса для подготовки к ЕГЭ по физике.
Оставьте заявку на ПРОБНОЕ занятие, где определим ваши проблемы по физике и способы их решения, составим план подготовки к ЕГЭ с учетом вашего уровня знаний.

✅Новый телеграмм канал «Физика. ЕГЭ/ОГЭ от АЛ САКовича»
Канал для учеников и родителей. Здесь фрагменты занятий, примеры решений, рекомендации ученикам.

ЕГЭ 2022. Физика. Отличный результат. Молекулярная. Задача 25.18

Автор Александр Сакович, Март 22, 2023, 08:34

« назад - далее »

Александр Сакович

25.18. В сосуде под поршнем находится 10 г водяного пара под давлением 25 кПа и при температуре 100 °C. Не изменяя температуры, объём сосуда уменьшили в 8 раз. Найдите массу пара, оставшегося после этого в сосуде.
Ответ: ____ г.

Источник. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
Репетитор по физике. Подробнее https://web-physics.ru/index.php/podgotovka-k-ege

Александр Сакович

Решение. Давление насыщенного пара при 100 °С равно атмосферному давлению pнп = 100 кПа (эту информацию нужно запомнить), а по условию пар имеет давление p1 = 25 кПа, следовательно, пар не насыщенный.
Предположим, что при сжатии в 8 раз, пар останется ненасыщенным. Следовательно, можно применять уравнение для изотермического процесса:
\[p_1 \cdot V_1=p_2 \cdot V_2,\]
где по условию V2 = V1/8 (объём сосуда уменьшили в 8 раз). Тогда
\[p_2=\frac{p_1 \cdot V_1}{V_2}=\frac{p_1 \cdot V_1}{V_1/8}=8p_1,\]
p2 = 200 кПа > pнп.
Наше предположение оказалось неверным, и пар стал насыщенным, а его давление будет равным

p2 = pнп = 100 кПа.

Запишем уравнения Менделеева-Клапейрона для пара объема V1 (с массой m1 = 10 г и давлением p1 = 25 кПа) и для объема V2 = V1/8 (с массой m2 и давлением p2 = 100 кПа):
\[p_1 \cdot V_1=\frac{m_1}{M} \cdot R \cdot T,\ \ p_2 \cdot V_2=\frac{m_2}{M} \cdot R \cdot T.\]
Решим систему полученных уравнений. Например,
\[\frac{p_2 \cdot V_2}{p_1 \cdot V_1}=\frac{m_2}{m_1},\]
\[m_2=\frac{p_2 \cdot V_1}{8p_1 \cdot V_1} \cdot m_1=\frac{p_2 \cdot m_1}{8p_1},\]
m2 = 5 г.
Ответ: 5 г.
Репетитор по физике. Подробнее https://web-physics.ru/index.php/podgotovka-k-ege

Яндекс.Метрика