Решение: Исследование изотермы газа
Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость давления газа, находящегося в сосуде, от объёма сосуда. У него имеется пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены равными массами различных газов при различной температуре. Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?
| № сосуда | Объём сосуда, л | Температура газа в сосуде, К | Газ в сосуде |
|---|---|---|---|
| 1 | 5 | 290 | гелий |
| 2 | 3 | 290 | гелий |
| 3 | 3 | 290 | азот |
| 4 | 3 | 320 | азот |
| 5 | 5 | 320 | гелий |
Решение по шагам
3 шагаЧтобы исследовать зависимость давления от объёма, необходимо сравнить состояния одного и того же газа при одинаковой температуре и одинаковой массе газа.
$$pV = \mathrm{const}$$Сосуды 1 и 2 содержат гелий, наполнены равными массами газа и имеют одинаковую температуру $290\ \mathrm{К}$.
Объёмы сосудов 1 и 2 различны: $5\ \mathrm{л}$ и $3\ \mathrm{л}$. Следовательно, подходят именно эти сосуды.
Где здесь ошибаются
Выбирают сосуды с разными температурами.
Не учитывают, что газ в сосудах должен быть одинаковым.
Выбирают сосуды с одинаковым объёмом, хотя объём должен изменяться.