Решение: Исследование зависимости объёма газа
Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, от температуры газа. У него имеется пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены одним и тем же газом при различных температуре и давлении. Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?
| № сосуда | Давление, кПа | Температура газа в сосуде, °C | Масса газа, г |
|---|---|---|---|
| 1 | 200 | 25 | 4 |
| 2 | 260 | 30 | 8 |
| 3 | 260 | 30 | 6 |
| 4 | 300 | 35 | 6 |
| 5 | 200 | 35 | 4 |
Решение по шагам
3 шагаЧтобы исследовать зависимость объёма газа от температуры, необходимо изменять температуру, сохраняя постоянными давление и количество вещества. Поскольку газ один и тот же, количество вещества можно контролировать по массе газа.
$$p=\mathrm{const},\quad m=\mathrm{const}$$В таблице сосуды 1 и 5 имеют одинаковое давление $200\ \text{кПа}$ и одинаковую массу газа $4\ \text{г}$.
Температуры газа в этих сосудах различны: $25\ ^\circ\text{C}$ и $35\ ^\circ\text{C}$. Следовательно, подходят сосуды 1 и 5.
Где здесь ошибаются
Выбирают сосуды с разными массами газа, изменяя одновременно количество вещества.
Не учитывают необходимость постоянного давления.
Выбирают сосуды с одинаковой температурой.