Ре­ше­ние. За­пи­шем урав­не­ние со­сто­я­ния для иде­аль­но­го газа Найдём от­но­ше­ние ко­ли­че­ства ча­стиц в конце и в на­ча­ле опыта:

Ре­ше­ние.

За­пи­шем урав­не­ние со­сто­я­ния для иде­аль­но­го газа Найдём от­но­ше­ние ко­ли­че­ства ча­стиц в конце и в на­ча­ле опыта:

Под­ста­вим дан­ные из гра­фи­ка и по­лу­чим:

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром 2.

44. За­да­ние 25 № 5735. Ци­линдр за­крыт го­ри­зон­таль­но рас­по­ло­жен­ным порш­нем мас­сой 1 кг и пло­ща­дью 0,02 м², ко­то­рый может сво­бод­но пе­ре­ме­щать­ся. Под порш­нем на­хо­дит­ся 0,1 моля иде­аль­но­го од­но­атом­но­го газа при не­ко­то­рой тем­пе­ра­ту­ре T₀. Над порш­нем на­хо­дит­ся воз­дух при нор­маль­ном ат­мо­сфер­ном дав­ле­нии. Сна­ча­ла газу со­об­щи­ли ко­ли­че­ство теп­ло­ты 3 Дж, потом за­кре­пи­ли пор­шень и охла­ди­ли газ до на­чаль­ной тем­пе­ра­ту­ры T₀. При этом дав­ле­ние газа под порш­нем стало равно ат­мо­сфер­но­му. Чему равна тем­пе­ра­ту­ра T₀? Ответ ука­жи­те в Кель­ви­нах с точ­но­стью до целых.

По­сколь­ку пор­шень может сво­бод­но дви­гать­ся, про­цесс пе­ре­да­чи тепла газу про­ис­хо­дит при по­сто­ян­ном дав­ле­нии:

.

Со­глас­но пер­во­му на­ча­лу тер­мо­ди­на­ми­ки, пе­ре­дан­ное газу тепло идет на из­ме­не­ние его внут­рен­ней энер­гии и на ра­бо­ту про­тив внеш­них сил:

Иде­аль­ный газ под­чи­ня­ет­ся урав­не­нию Мен­де­ле­е­ва-Кла­пей­ро­на: Сле­до­ва­тель­но, при по­сто­ян­ном дав­ле­нии из­ме­не­ния объ­е­ма и тем­пе­ра­ту­ры свя­за­ны со­от­но­ше­ни­ем

Сле­до­ва­тель­но,

Тем­пе­ра­ту­ра в на­чаль­ном и ко­неч­ном со­сто­я­нии сов­па­да­ет, а зна­чит, дав­ле­ние и объем в на­чаль­ном и ко­неч­ном со­сто­я­ни­ях свя­за­ны со­от­но­ше­ни­ем

от­ку­да

Таким об­ра­зом, для тем­пе­ра­ту­ры имеем

Ответ: 289 К.

45. За­да­ние 25 № 5770. Вер­ти­каль­ный ци­линдр за­крыт го­ри­зон­таль­но рас­по­ло­жен­ным порш­нем мас­сой 1 кг и пло­ща­дью 0,02 м², ко­то­рый может сво­бод­но пе­ре­ме­щать­ся. Под порш­нем на­хо­дит­ся 0,1 моль иде­аль­но­го од­но­атом­но­го газа при не­ко­то­рой тем­пе­ра­ту­ре T ₀. Над порш­нем на­хо­дит­ся воз­дух при нор­маль­ном ат­мо­сфер­ном дав­ле­нии. Сна­ча­ла от газа от­ня­ли ко­ли­че­ство теп­ло­ты 100 Дж. Потом за­кре­пи­ли пор­шень и на­гре­ли газ до на­чаль­ной тем­пе­ра­ту­ры T ₀. При этом дав­ле­ние газа под порш­нем стало в 1,2 раза боль­ше ат­мо­сфер­но­го. Чему равна тем­пе­ра­ту­ра T ₀? Ответ ука­жи­те в Кель­ви­нах с точ­но­стью до целых.

Дата добавления: 2015-05-09