Задание 23 ЕГЭ по физике · 3B1100
Испарение воды в вакууме
В сосуде ёмкостью V = 2 л, воздух из которого был откачан до высокого вакуума, разбили заполненную водой ампулу ёмкостью V1 = 4 см3. Какая часть воды, содержавшейся в ампуле, испарилась? В сосуде поддерживалась температура 16 °C. Зависимость давления насыщенного пара от температуры представлена на графике. Объёмом воды в сосуде можно пренебречь.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
После испарения части воды в сосуде устанавливается давление насыщенного пара. По графику при температуре 16 °C получаем pн≈18 гПа=1,8⋅103 Па.
pн≈1,8⋅103 Па
Количество вещества водяного пара найдём из уравнения Менделеева–Клапейрона.
ν=pнVRT
Масса испарившейся воды равна массе образовавшегося пара. При V=2⋅10−3 м3, T=16+273=289 К и M=18⋅10−3 кг/моль получаем:
m=pнVMRT=1,8⋅103⋅2⋅10−3⋅18⋅10−38,31⋅289≈2,7⋅10−2 г
Исходная масса воды в ампуле при плотности воды ρ≈1 г/см3 равна m0=ρV1=4 г. Поэтому доля испарившейся воды составляет:
η=mm0=0,0274≈6,8⋅10−3≈0,7%
pн≈1,8⋅103 Па
Количество вещества водяного пара найдём из уравнения Менделеева–Клапейрона.
ν=pнVRT
Масса испарившейся воды равна массе образовавшегося пара. При V=2⋅10−3 м3, T=16+273=289 К и M=18⋅10−3 кг/моль получаем:
m=pнVMRT=1,8⋅103⋅2⋅10−3⋅18⋅10−38,31⋅289≈2,7⋅10−2 г
Исходная масса воды в ампуле при плотности воды ρ≈1 г/см3 равна m0=ρV1=4 г. Поэтому доля испарившейся воды составляет:
η=mm0=0,0274≈6,8⋅10−3≈0,7%
Пример ответа
Испарилось примерно 6,8·10−3 исходного количества воды, то есть около 0,7%.
Источник: Открытый банк ФИПИ 3B1100
Похожие задания
23В кастрюле находится 0,5 кг воды при температуре 10 ^(о)С. Сколько потребуется времени, чтобы при помощи…Время превращения воды в пар · 06521E23Плоская монохроматическая световая волна с частотой 8,0<?xml:namespace prefix = m ns = "ht…Расчётная задача: оптика · 078B3923Плоская монохроматическая световая волна падает по нормали на дифракционную решётку с периодом 5 мкм.…Частота по дифракционной решётке · 0E928723Детектор полностью поглощает падающий на него свет частотой ν = 6 ⋅ 10^(14) Гц. За время t = 5 с детектор…Мощность поглощаемого излучения · 0EF02523На дифракционную решётку с периодом 0,004 мм падает по нормали плоская монохроматическая волна длиной 420 нм.…Число максимумов решётки · 1BA8ED23В схеме, изображённой на рисунке, идеальный вольтметр показывает напряжение U=2 В. Внутреннее сопротивление…ЭДС источника в цепи · 1CF7BD
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.