Самообразование
Главная > 2017: ЕГЭ, ОГЭ Предметы > ЕГЭ 2017. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов. Типовые экзаменационные варианты.

Вариант 16. Задание 31. ЕГЭ 2017. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов. Решение

Задание 31. В открытый контейнер объёмом 80 мл поместили изотоп полония-210 . Затем контейнер герметично закрыли. Изотоп полония радиоактивен и претерпевает альфа-распад с периодом полураспада примерно 140 дней, превращаясь в стабильный изотоп свинца. Через 5 недель давление внутри контейнера составило  Па. Какую массу полония первоначально поместили в контейнер? Температура внутри контейнера поддерживается постоянной и равна 45 °С. Атмосферное давление равно 10^5 Па.

Решение.

1. В герметично закрытом контейнере первоначально находятся полоний и атмосферный воздух. В процессе радиоактивного распада полония в контейнере будут образовываться атомы свинца и гелия, в результате чего искомое давление в контейнере будет складываться из парциальных давлений воздуха p0 и гелия p1, т. е. р = p0 + р1.

2. Парциальное давление гелия можно определить с помощью уравнения Клапейрона-Менделеева: , где V – объём контейнера;  — абсолютная температура в нём;  — соответственно масса и молярная масса гелия.

3. К определённому моменту времени t число атомов гелия  равно числу распавшихся атомов полония и может быть определено с помощью закона радиоактивного распада:  и  где  — начальное число атомов полония; m и  — соответственно начальная масса полония и его молярная масса (0,210 кг/моль); N — оставшееся к моменту времени t число атомов полония;  — период полураспада полония.

4. Число молей получившегося в результате распада гелия равно числу молей распавшегося полония: ; следовательно,

.

В результате математических преобразований (в решении они должны быть представлены) получаем:

Ответ: 1,2 г.

Автор: С.М. Балакирев
Формат книги: pdf
Дата написания: 2017 г.
Объем: 70 стр.

Другие задания варианта:

Темы раздела