Карточки
Тесты
Главная
Курсы
Подписка
20. Механика - квантовая физика: планирование эксперимента: #216644
Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость давления газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, от температуры. У него имеются пять различных сосудов с термометрами. 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?
1)$ Используем уравнение состояния идеального газа:
$$pV = \dfrac{m}{M}RT$$
где $p$ — давление, $V$ — объем, $m$ — масса газа, $M$ — молярная масса, $R$ — универсальная газовая постоянная, $T$ — абсолютная температура.
$2)$ Выразим давление:
$$p = \dfrac{mR}{MV} \cdot T$$
$3)$ Для исследования зависимости $p(T)$ необходимо сохранить постоянными объем $V$ и массу газа $m.$
$4)$ Сравниваем сосуды с одинаковым объемом и массой газа:
- Сосуд $4{:}$ $V = 4 \space \text{л},$ $m = 16 \space \text{г},$ $t = 50^\circ\text{С};$
- Сосуд $5{:}$ $V = 4 \space \text{л},$ $m = 16 \space \text{г},$ $t = 60^\circ\text{С}.$
$5)$ Объем и масса газа в сосудах $4$ и $5$ одинаковы, а температуры различны. Следовательно, эти два сосуда подходят для исследования зависимости давления от температуры.
20
