ЕГЭ 2022. 10 вариантов /Демидова М.Ю. Вариант 3. Задача 23

[Александр Сакович]

23. Необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, от его температуры. Имеется пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены одним и тем же газом при различных значениях температуры и давления (см. таблицу).

Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?
Запишите в таблицу номера выбранных сосудов.
Ответ:

[Александр Сакович]

Решение. Получим формулу зависимости объёма V газа от его температуры T. Можно воспользоваться уравнением Менделеева-Клайперона
\[ p\cdot V=\nu \cdot R\cdot T=\frac{m}{M}\cdot R\cdot T,\ \ V=\frac{m}{p\cdot M}\cdot R\cdot T.\;\;\;(1) \]
Из уравнения (1) следует, что объем V газа, кроме температуры T, еще зависит от его масса m и давления p (молярная масса M и газовая постоянная R — не меняются).
Так как необходимо установить зависимость объёма V газа только от его температуры T, то выбираем те опыты, в которых величина T меняется, а остальные величины (давление p и масса m) не меняются.
Температура T меняется, а давление p и масса m одновременно не меняются, только в опытах № 2 и № 4.
Ответ: 24.