Задание 9 ЕГЭ по физике · 84BDA5
Равновесие газов в сосуде
Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В левой части сосуда содержится 8 г гелия, в правой − 1 моль аргона. Перегородка может пропускать молекулы гелия и является непроницаемой для молекул аргона. Температура газов одинакова и остаётся постоянной. Выберите два верных утверждения, описывающих состояние газов после установления равновесия в системе.
1) Давление в обеих частях сосуда одинаково.
2) Концентрация гелия и аргона в правой части сосуда одинакова.
3) Внутренняя энергия гелия в сосуде больше, чем внутренняя энергия аргона.
4) Внутренняя энергия гелия в сосуде в конечном состоянии больше, чем в начальном.
5) В правой части сосуда общее число молекул газов в 2 раза меньше, чем в левой части.
1) Давление в обеих частях сосуда одинаково.
2) Концентрация гелия и аргона в правой части сосуда одинакова.
3) Внутренняя энергия гелия в сосуде больше, чем внутренняя энергия аргона.
4) Внутренняя энергия гелия в сосуде в конечном состоянии больше, чем в начальном.
5) В правой части сосуда общее число молекул газов в 2 раза меньше, чем в левой части.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Молярная масса гелия равна 4 г/моль, поэтому количество вещества гелия:
nHe=mM=84=2 моль
Гелий может проходить через перегородку и при равновесии распределяется равномерно по всему сосуду. Так как части имеют одинаковые объёмы, в каждой части находится по 1 моль гелия.
В правой части находится 1 моль гелия и 1 моль аргона в одинаковом объёме. При одинаковой температуре их концентрации равны, поэтому утверждение 2 верно.
Для одноатомного идеального газа внутренняя энергия определяется формулой:
U=32nRT
Во всём сосуде гелия 2 моль, а аргона 1 моль. Температура одинакова, поэтому внутренняя энергия гелия в два раза больше внутренней энергии аргона. Утверждение 3 верно.
При постоянной температуре внутренняя энергия данного количества идеального газа не изменяется. Поэтому утверждение 4 неверно. Давление справа выше, чем слева, поскольку справа присутствуют оба газа, а слева только гелий; утверждения 1 и 5 также неверны.
nHe=mM=84=2 моль
Гелий может проходить через перегородку и при равновесии распределяется равномерно по всему сосуду. Так как части имеют одинаковые объёмы, в каждой части находится по 1 моль гелия.
В правой части находится 1 моль гелия и 1 моль аргона в одинаковом объёме. При одинаковой температуре их концентрации равны, поэтому утверждение 2 верно.
Для одноатомного идеального газа внутренняя энергия определяется формулой:
U=32nRT
Во всём сосуде гелия 2 моль, а аргона 1 моль. Температура одинакова, поэтому внутренняя энергия гелия в два раза больше внутренней энергии аргона. Утверждение 3 верно.
При постоянной температуре внутренняя энергия данного количества идеального газа не изменяется. Поэтому утверждение 4 неверно. Давление справа выше, чем слева, поскольку справа присутствуют оба газа, а слева только гелий; утверждения 1 и 5 также неверны.
Пример ответа
Верные утверждения: 2, 3.
Источник: Открытый банк ФИПИ 84BDA5
Похожие задания
9Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В левую часть сосуда…Равновесие газов в сосуде · A74F349Герметичный теплоизолированный сосуд разделили неподвижной перегородкой, способной проводить тепло, на две…Тепловое равновесие аргона · 0443DE9Стальную кастрюлю, наполовину заполненную водой, поставили на плиту, закрыли лёгкой крышкой и стали нагревать…Нагревание и кипение воды · 0550989На pV-диаграмме показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством разреженного газообразного…Процессы на pV-диаграмме · 0A58BE9На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах V…Циклический процесс в координатах V–T · 0B89AC9Твёрдый образец вещества поместили в печь. На рисунке показан график изменения температуры t образца по мере…График нагревания вещества · 0D32D0
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.