На весах уравновешены две одинаковые закрытые пробками колбы. Первую колбу заполнили газом пропаном С3Н8. Каким из приведённых в таблице газов следует заполнить вторую колбу, чтобы вернуть весы в состояние равновесия? Укажите номер вещества.

Давайте разберёмся с задачей пошагово. **Задача**: есть две одинаковые закрытые колбы на весах, у которых весы в равновесии. В первую колбу запустили газ пропан (С₃Н₈). Требуется выяснить, каким газом нужно заполнить вторую колбу, чтобы весы снова были в равновесии. --- ### Шаг 1: Что происходит при заполнянии газом? - Весы уравновешены, значит массы обеих колб равны. - Когда мы заполняем газом первую колбу, её масса увеличивается примерно на массу заполняемого газа, поскольку газ заполняет внутреннее пространство колбы. - Аналогично для второй колбы. ### Шаг 2: Модель задачи - В первые момент массы равны, весы в равновесии. - После заполнения газом пропан (молекулярная масса ≈ 44 г/моль), масса колбы увеличится на массу газа внутри. - Для возвращения равновесия во вторую колбу её нужно заполнить газом, который по массе равен массе заполнившего первую колбу газом пропан. ### Шаг 3: Обратим внимание на особенности - Внутренний объем колб одинаковый. - Объем газа, заполняемого в каждую колбу, одинаковый. - Масса газа в колбе пропорциональна его молекулярной массе и количеству вещества (числу молекул). ### Шаг 4: Зависимость массы газа Масса газа в заполняемой колбе определяется по уравнению для идеального газа: \[ PV = nRT \] где: - \( P \) — давление, - \( V \) — объем, - \( n \) — количество молей, - \( R \) — универсальная газовая постоянная, - \( T \) — температура. При постоянных \( P, V, T \) количество молей \( n \) — постоянное, зависит от молекулярной массы: \[ m = n M \] где \( M \) — молекулярная масса газа, а \( n \) — число молей. Так как объем одинаковый и давление одинаковое, масса газа прямо пропорциональна его молекулярной массе. ### Шаг 5: Итог - Чтобы масса второй колбы стала равной массе первой, заполним её газом, молекулярная масса которого равна или пропорциональна массе пропана. - В таблице газов обычно есть вещества с различными молекулярными массами. --- ### **Ответ:** Поскольку масса газа равна по сути \( \text{Молекулярная масса} \times \text{количество молей} \), то чтобы вернуть весы в равновесие, нужно выбрать газ с такой молекулярной массой, которая равна молекулярной массе пропана (44 г/моль), или чтобы его масса при том же объеме и условиях совпадала. Если в таблице, которые есть у вас, есть варианты, например: | № | Газ | Молекулярная масса (г/моль) | |---|--------|-------------------------| | 1 | H₂ | 2 | | 2 | N₂ | 28 | | 3 | O₂ | 32 | | 4 | CO₂ | 44 | | 5 | CH₄ | 16 | То правильный номер — **4**, так как у него молекулярная масса равна пропану. --- ### Итог: **Для возврата весов в равновесие нужно заполнить вторую колбу газом № 4 — CO₂ (углекислый газ).** Если у вас есть список газов, подведите итог, выбрав именно газ с молекулярной массой, равной 44 г/моль, или наиболее близкий к этому значению, чтобы масса газа в обеих колбах была одинаковой. --- Если нужно, я могу помочь с более конкретным списком газов или таблицей.