Решение задач при подготовке к ЕГЭ. Работу выполнила Врулина А.Н., школа 182. Один моль идеального одноатомного газа сначала изотермически расширился (Т1=300К). Затем газ охладили, понизив его давление в 3 раза (см.рис1). Какое количество теплоты отдал газ на участке 2-3? Р1V1= Р2V2 Р2/ Т1 = Р3/ Т3 Р2/ Т1 = Р2/3 Q2.3=ΔU2.3+ A2 ΔU2.3 = 3/2*ν*R*(T3-T2) = 3/2*ν*R(T1/3 – T1) = - ν*R*T1 А2 = 0, т.к.V2 = V3 Т3 Т3 = Т1/3 Неон расширяется сначала изотермически, затем адиабатно, при этом конечная температура газа в 2 раза ниже начальной. Работа, совершенная газом за весь процесс, равна 10Дж. Какое количество теплоты было получено газом за весь процесс, если его начальное давление и объём соответственно равны р1= 1кПа, V1= 3дм3? Q1= ΔU1+A1 ΔU1 =0 → Q1= A1 Q2= ΔU2+A2 ΔU2 = 3/2*ν*R*(T3-T2) = 3/2*ν*R*T1*(-1/2) = -3/4* ν*R*T1 P1V1 = ν*R*T1 Qобщ = Q1+ Q2 Aобщ= А1+ А2 Qобщ = А1+ ΔU2 + А2 = Aобщ – 3/4*Р1*V1 Идеальный одноатомный газ находится в горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом поршнем. Первоначальное давление газа равно р1=3*105Па. Расстояние от дна сосуда до поршня l=0,2м, площадьпоперечного сечения поршня s=25см2. Газ начинают медленно нагревать, в результате чего поршень сдвинулся на расстояние х=5см. при движени поршня на него со стороны стенок сосуда действует сила трения, равная Fтр=2кН. Какое количество теплоты получил газ в этом процессе? Влиянием окружающей среды пренебречь. Р = Fд/S Fд = P*S 1. Q1 = ΔU1 + A1 A1 = 0 Fд1 = P1*S = 3*105*25*10-4 = 750H P2 = Fд2/ S = 2000/(25*10-4) = 8*105 Па ΔU2 = 3/2*ν*R*(T2-T1) = 3/2*V*(P2 – P1) = 3/2*l*s*5*105 2. Q2 = ΔU2 + A2 A2= p2*ΔV = p2*S*x ΔU2 = 3/2*ν*R*(T3-T2) νRT3 = p2 s*(l+x) → ΔU2 = 3/2*[ p2 s*(l+x) - p2*S*l] = 3/2*p2*S*x νRT2 = p2*S*l Q = 3/2*l*S*5*105 + p2 *S*x+ 3/2*p2*S*x = 3/2*[l*S*5*105+2*p2*S*x] На рисунке изображены графики изобарного расширения (нагревания) двух порций одного и того же идеального газа при одном и том же давлении. Почему изобара 1 лежит выше изобары 2? Ответ обоснуйте. Какие физические закономерности вы использовали для обоснования ответа? PV = m/M*R*T T= PVM/mR m1< m2 Температура поверхностного слоя (фотосферы) около 6000К. Фотосфера в основном состоит из атомов водорода. Смогут ли все атомы водорода улететь с поверхности Солнца? Ответ обоснуйте. Вторая космическая скорость атомов водорода 6,1*105м/с. Е =3/2*к*Т = m0V2/2 V2= 3kT/m0 m0 = M/Na V2 = 3kTNa/M Воздушный шар с газонепроницаемой оболочкой наполнен 120кг гелия. Воздушный шар поднимается на некоторую высоту от поверхности Земли и удерживает груз массой 300кг. Температура воздуха на этой высоте 100С, давление нормальное. Чему равна масса оболочки шара?. Считать, что оболочка шара не оказывает сопротивления изменению объёма шара, а гелий и воздух – идеальные газы. Fa = (m1+m2)g + mобщ*g ρвgVt = (m1+m2)g + mобщ*g PVt = mг/Мг*R*T PVв = mв/Мв*R*T Р*Мв/ RT = mв/Мв = ρв Замкнутый цилиндрический сосуд высотой Н=60см расположен вертикально. Сосуд разделен подвижным поршнем на две части. Масса поршня m=10г. Поршень находится на высоте h= 25см от дна сосуда. В каждой из частей сосуда содержится одинаковое количество идеального одноатомного газа при температуре 270С. Сколько молей газа находится в каждой части цилиндра? Толщиной поршня пренебречь. Р1 + mg/S = P2 P1(H-h)*S = νRT P2hS = νRT νRT/ (H-h) + mg = νRT/h ν[ RT/ (H-h) – RT/h] = - mg ν = mg/ RT(1/h – 1/(H-h))