Тема . №25 Электродинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)
.16 Квантовая физика (Отсутствует в ЕГЭ 2024)
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 проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

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 вводимые буквенные обозначения величин, кроме тех, которые приведены в условии задачи или представлены в виде констант в КИМ, стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов. (введены обозначения для величин не входящих в КИМы)

III) Проведены 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 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Верно записаны все положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеются один или несколько из следующих недостатков:

Записи, соответствующие одному или обоим пунктам: II и III, – представлены не в полном объёме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

При ПОЛНОМ правильном 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)

При ПОЛНОМ решении в необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца.

И (ИЛИ)

При ПОЛНОМ решении отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка. (В ответе обязательны единицы измерений)

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Записаны только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.

ИЛИ

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решении 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 данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

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 обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

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

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или 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!