Задание 24 ЕГЭ по физике · 43F9B1
Зависимость параметров газа от плотности
На графике представлена зависимость давления неизменной массы идеального газа от его плотности. Опишите, как изменяются в зависимости от плотности температура и объём газа в процессах 1−2 и 2−3.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Для газа неизменной массы уравнение состояния можно записать через плотность: pV=mMRT, откуда p=RMρT.
p=RMρT
На участке 1–2 график представляет прямую, проходящую через начало координат: при увеличении плотности давление увеличивается прямо пропорционально плотности. Следовательно, отношение p/ρ постоянно, а значит, температура газа не изменяется.
pρ=RMT=const
На участке 1–2 плотность увеличивается, поэтому при постоянной массе объём уменьшается.
V=mρ
На участке 2–3 давление постоянно, а плотность увеличивается. Из формулы p=RMρT следует, что температура обратно пропорциональна плотности и уменьшается.
T=MpRρ∼1ρ
На участке 2–3 плотность также увеличивается, поэтому объём газа уменьшается.
V=mρ↓
p=RMρT
На участке 1–2 график представляет прямую, проходящую через начало координат: при увеличении плотности давление увеличивается прямо пропорционально плотности. Следовательно, отношение p/ρ постоянно, а значит, температура газа не изменяется.
pρ=RMT=const
На участке 1–2 плотность увеличивается, поэтому при постоянной массе объём уменьшается.
V=mρ
На участке 2–3 давление постоянно, а плотность увеличивается. Из формулы p=RMρT следует, что температура обратно пропорциональна плотности и уменьшается.
T=MpRρ∼1ρ
На участке 2–3 плотность также увеличивается, поэтому объём газа уменьшается.
V=mρ↓
Пример ответа
В процессе 1–2 плотность и давление увеличиваются пропорционально, поэтому температура постоянна. Объём уменьшается, так как V=m/ρ. В процессе 2–3 давление постоянно, плотность увеличивается, поэтому температура уменьшается обратно пропорционально плотности. Объём на этом участке также уменьшается.
Источник: Открытый банк ФИПИ 43F9B1
Похожие задания
24Три одинаковых сосуда, содержащих разреженный газ, соединены друг с другом трубками малого диаметра: первый…Изменение количества газа · 003B5124Закрытый сверху вертикальный цилиндрический сосуд, заполненный воздухом, разделён тяжёлым поршнем, способным…Количество удалённого воздуха · 05A6DD24В запаянной с одного конца трубке находится влажный воздух, отделённый от атмосферы столбиком ртути длиной l…Тепловой баланс и тепловое равновесие · 060CB224Два одинаковых теплоизолированных сосуда соединены короткой трубкой с краном. В первом сосуде находится ν1 =2…Равновесие двух газов · 075E8424Закрытый вертикальный цилиндрический сосуд, заполненный идеальным газом, разделён на две части тяжёлым…Газ под поршнем: механическое равновесие · 0EEB9424В запаянной с одного конца стеклянной трубке, расположенной горизонтально, находится столбик воздуха длиной…Воздушный столбик и ртуть · 0F5292
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.