РУҚА
9

Решение: Давление смеси газов

ЕГЭ · Физика · Задание 9 · Молекулярная физика
ПовышеннаяФИПИ2CEC9CНесколько вариантов≈ 3 минутыРазбор в 5 шаговОтвет сверен с ключом
Условие

Объём сосуда, содержащего 1 моль неона, уменьшили вдвое и добавили в сосуд 1 моль гелия. Температура в сосуде поддерживается постоянной.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

5 шагов
1

После добавления гелия количества вещества неона и гелия одинаковы: $N_{\mathrm{Ne}} = N_{\mathrm{He}} = 1\ \text{моль}$. Оба газа занимают один и тот же конечный объём, поэтому их концентрации одинаковы.

$$n_{\mathrm{Ne}} = \frac{N_{\mathrm{Ne}}}{V} = \frac{N_{\mathrm{He}}}{V} = n_{\mathrm{He}}$$
2

Внутренняя энергия идеального одноатомного газа зависит от количества вещества и температуры. Количество неона и температура не изменились, поэтому его внутренняя энергия также не изменилась.

$$U_{\mathrm{Ne}} = \frac{3}{2}N_{\mathrm{Ne}}kT = \text{const}$$
3

Масса смеси увеличилась после добавления гелия, а объём уменьшился вдвое. Следовательно, плотность смеси увеличилась, а не осталась прежней.

$$\rho = \frac{m}{V}$$
4

По закону Дальтона общее давление равно сумме парциальных давлений. При постоянной температуре добавление гелия и уменьшение объёма приводят к увеличению давления.

$$p = \frac{(N_{\mathrm{Ne}} + N_{\mathrm{He}})kT}{V/2} > \frac{N_{\mathrm{Ne}}kT}{V}$$

Парциальное давление неона определяется его количеством вещества, температурой и объёмом. Количество неона постоянно, температура постоянна, а объём уменьшился вдвое, поэтому парциальное давление неона увеличилось вдвое.

$$p_{\mathrm{Ne},2} = \frac{N_{\mathrm{Ne}}kT}{V/2} = 2p_{\mathrm{Ne},1}$$
Ответ
14
14
так ответ выглядит в бланке

Где здесь ошибаются

Считать, что внутренняя энергия неона изменяется только из-за изменения объёма.

Забыть, что общее давление смеси равно сумме парциальных давлений.

Считать плотность неизменной, не учитывая добавление гелия и уменьшение объёма.

Закрепить приёмВ теме «Молекулярная физика» ещё 217 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 9 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 5 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Молекулярная физика»: в ней 218 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.