Решение: Зависимость давления от массы газа
Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость давления газа, находящегося в сосуде, от массы газа. У него имеются пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены аргоном разной массы при различных температурах.
| № сосуда | Объём сосуда, л | Температура газа в сосуде, К | Масса газа в сосуде, г |
|---|---|---|---|
| 1 | 6 | 320 | 10 |
| 2 | 4 | 350 | 6 |
| 3 | 6 | 320 | 8 |
| 4 | 4 | 340 | 6 |
| 5 | 5 | 300 | 10 |
Какие два сосуда необходимо взять, чтобы исследовать зависимость давления газа от его массы?
Решение по шагам
3 шагаЧтобы исследовать зависимость давления от массы газа, необходимо изменять только массу, сохраняя объём сосуда и температуру постоянными.
$$pV = \nu RT$$Сосуды 1 и 3 имеют одинаковый объём $6$ л и одинаковую температуру $320$ К, но содержат разные массы аргона: $10$ г и $8$ г.
$$V_1 = V_3,\quad T_1 = T_3,\quad m_1 \ne m_3$$Следовательно, для опыта нужно взять сосуды 1 и 3.
Где здесь ошибаются
Выбирают сосуды с одинаковой массой газа.
Не учитывают необходимость одинаковых объёма и температуры.
Выбирают сосуды 2 и 4, хотя их температуры различаются.