Задание №23 ЕГЭ Физика: разбор и критерии
Ответ на это задание — развёрнутое решение. В тренажёре его проверяет ИИ по официальным критериям ФИПИ, а здесь есть эталонное решение из банка.
Условие
Во время опыта абсолютная температура воздуха в сосуде под поршнем повысилась в 2 раза, и он перешел из состояния 1 в состояние 2 (см. рис.). Поршень прилегал к стенкам сосуда неплотно, и сквозь зазор между ним мог просачиваться воздух. Рассчитайте отношение N₂/N₁ числа молекул газа в сосуде в конце и начале опыта. Воздух считать идеальным газом.
Подсказки — как подойти к решению
- Воспользуйся уравнением состояния в виде p = nkT, где концентрация равна отношению числа молекул к объёму. Тогда отношение чисел молекул выражается через давления, объёмы и температуры двух состояний.
- Аккуратно подставь величины из рисунка: температуру измени согласно условию, а давление и объём возьми свои для каждого состояния. Следи, чтобы в числителе и знаменателе стояли величины разных состояний.
Решение
Согласно уравнению идеального газа, давление, объем, температура и количество вещества связаны соотношением:
p = nkT, где n = N/V, откуда p = N/V kT.
Таким образом, искомое отношение равно:
N₂/N₁ = (p₂V₂/ T₂)/(p₁V₁/T₁) = p₂V₂/p₁V₁ · T₁/T₂ = (4·10³ Па · 0,6 м³)/(2·10³ Па · 0,2 м³) · 1/2 = 3
Ответ: 3.
Критерии оценивания ФИПИ
| Критерий (до 2 баллов) | Балл |
|---|---|
| Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | — |
| 2 Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты. И (ИЛИ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. И (ИЛИ) Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | — |
| 1 Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла | — |
| 0 Максимальный балл | 2 |
Типичные ошибки
- Ученик путает, к какому состоянию относятся давление и объём, или переворачивает отношение, из-за чего получает обратную величину; ещё часто забывают, что часть воздуха уходила через неплотный поршень.
В тренажёре: подсказки по шагам, разбор твоей ошибки ИИ-репетитором (он не даёт готовый ответ), повторение ошибок по интервалам и общий прогресс. Все задания №23 по физике · Разбор темы №23 с нуля