Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость давления газа, находящегося в сосуде, от молярной массы газа. У него имеются пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены различными газами при различной температуре (см. таблицу). Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование? Запишите в ответе номера выбранных сосудов.
Решение:
Чтобы обнаружить зависимость давления газа от молярной массы, необходимо провести эксперимент, в котором меняется только молярная масса газа, а все остальные параметры (объем сосуда и температура) остаются неизменными. Это требование метода исключения переменных (или метода контрольных измерений).
Проанализируем данные условия:
- Сосуд №3 имеет объем (4) л и температуру (320) К.
- Сосуд №4 имеет объем (4) л и температуру (270) К.
- Сосуд №5 имеет объем (4) л и температуру (270) К.
Мы видим, что у сосудов 4 и 5 полностью совпадают объем (4 л) и температура (270 К), при этом молярная масса газа в них различается (40 г/моль и 20 г/моль соответственно).
Следовательно, сравнивая показания манометров именно этих двух сосудов, ученик сможет сделать корректный вывод о влиянии молярной массы на давление газа.