Форум "ЕГЭ по физике"

✅Объявляем набор учеников для подготовки к ЕГЭ 2025 и 2026 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 2023. Анализ ошибок. Пример 2

Автор Александр Сакович, Сен. 13, 2023, 08:24

« назад - далее »

Александр Сакович

Пример 2. Горизонтальный цилиндрический сосуд с гладкими стенками разделён подвижным поршнем на две части. В одной части сосуда находится неон, в другой — аргон. Определите отношение средних кинетических энергий теплового движения молекул неона и аргона Eн/Eа, если поршень покоится, а отношение концентраций газов nн/nа = 1/3.
Ответ: ____.

Средний процент выполнения — 44.
Для заданий по молекулярной физике результаты в целом несколько ниже, чем в прошлом году — 68,3% (в 2022 г. — 75%). Трудности отмечены для заданий на проверку формулы зависимости средней кинетической энергии теплового движения молекул от температуры и для группы заданий, подобных примеру.

Источник: Демидова М.Ю., Грибов В.А. Методические рекомендации для учителей, подготовленные на основе анализа типичных ошибок участников ЕГЭ 2023 года по физике. Москва, 2023.
Репетитор по физике. Подробнее https://web-physics.ru/index.php/podgotovka-k-ege

Александр Сакович

Авторское решение. В равновесном состоянии поршень находится в покое, следовательно, давление неона и аргона одинаково. Поскольку p = n·k·T, а отношение концентраций газов задано в условии, то для равенства давлений отношение температур должно быть равно 3. Поскольку средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газов прямо пропорциональна абсолютной температуре, то и искомое отношение энергий также равно 3.
Репетитор по физике. Подробнее https://web-physics.ru/index.php/podgotovka-k-ege

Александр Сакович

Решение. В равновесном состоянии поршень находится в покое, следовательно, давление pн неона и pа аргона одинаково.
Давление p газа, его средняя кинетическая энергия E и концентрация n связаны соотношением
\[p=\frac{2}{3} \cdot n \cdot E.\ \ \ (1)\]
Запишем уравнение (1) для двух газов
\[p_{\text{н}}=\frac{2}{3} \cdot n_{\text{н}} \cdot E_{\text{н}},\ \ p_{\text{а}}=\frac{2}{3} \cdot n_{\text{а}} \cdot E_{\text{а}},\]
Решим систему полученных уравнений и учтем, что pн = pа, nа = 3nн (из условия)
\[E_{\text{н}}=\frac{3p_{\text{н}}}{2n_{\text{н}}},\ \ E_{\text{а}}=\frac{3p_{\text{а}}}{2n_{\text{а}}},\ \ \frac{E_{\text{н}}}{E_{\text{а}}}=\frac{3p_{\text{н}}}{2n_{\text{н}}} \cdot \frac{2n_{\text{а}}}{3p_{\text{а}}}=\frac{3p_{\text{а}}}{2n_{\text{н}}} \cdot \frac{2 \cdot 3n_{\text{н}}}{3p_{\text{а}}}=3.\]
Ответ: 3.
Репетитор по физике. Подробнее https://web-physics.ru/index.php/podgotovka-k-ege

Яндекс.Метрика