Тема . №25 Электродинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)

.16 Квантовая физика (Отсутствует в данном номере в ЕГЭ 2025)

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №25 электродинамика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#21473

Определить массу m  радиоактивного полония 210
84 Po  , при распаде которого в течение t =3  ч, образовался гелий 4
2He  , занимающий при температуре τ  = 300 К и давлении p= 105  Па объем V = 4 ⋅10−6  м3.  Период полураспада P o  равен T = 138  сут. Молярная масса гелия M = 0,004  кг/моль, универсальная газовая постоянная R = 8,3  Дж/(моль⋅ К). Считать образующийся гелий идеальным газом.

Показать ответ и решение

При α  - распаде 210
84 P o  образуются ядра гелия. Т.е. каждому распавшемуся атому 210
84 Po  можно поставить в соответствие образовавшийся атом 42He  . По закону радиоактивного распада:

          t
N = N0 ⋅2− T ,

где N  – число нераспавшихся атомов, N0  – начальное количество атомов.
Тогда количество распавшихся атомов (число получившихся атомов гелия):

                     (        )
                           −-t
NHe = ΔN = N0− N = N0(1 − 2 T ) . (1)

Количество получившегося гелия равно:

     N
νHe =-NHe,  (2)
       a

где Na  – число Авогадро.
По закону Менделеева–Клапейрона:

pV = νHeRτ ⇒ νHe = pV-. (3)
                  R τ

Начальное количество атомов равно:

νPo = N0-= -m--⇒  N0 = mNa-, (4)
     Na   MPo        MPo

где MPo  – молярная масса полония.
Подставим (2), (3) и (4) в (1):

            (      t)
pV-Na = Nam (1 − 2− T) ⇒
Rτ      MPo

m = ---(pVMPo--)- = --105⋅4-⋅1(0−6-⋅210⋅10−3)-≈ 54 г
            − t-                 −---3--
    R τ(1 − 2 T)    8,31 ⋅300(1 − 2 138⋅24)
Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

3

I) записаны положения теории и физические законы,

закономерности, применение которых необходимо для решения

задачи выбранным способом (в данном случае: закон радиоактивного распада, уравнение Менделеева-Клапейрона, формула количества вещества через число молекул и число Авогадро);

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

Правильно записаны все необходимые положения теории,

2

физические законы, закономерности, и проведены необходимые

преобразования, но имеется один или несколько из следующих

недостатков

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном

объёме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно,

неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены

в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях

допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не

доведены до конца.

И (ИЛИ)

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка

Представлены записи, соответствующие одному из следующих

1

случаев.

Представлены только положения и формулы, выражающие

физические законы, применение которых необходимо для решения

задачи, без каких-либо преобразований с их использованием,

направленных на решение задачи, и ответа.

ИЛИ

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая

для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения),

но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися

формулами, направленные на решение задачи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи

(или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена

ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с

имеющимися формулами, направленные на решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным

0

критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл

3

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!