Задание 24 ЕГЭ по физике · A0D359
Работа газа, теплота и КПД в циклах
В вертикальном цилиндре, закрытом лёгким поршнем, находится бензол (С6H6) при температуре кипения t=80 o C . При сообщении бензолу количества теплоты Q часть его превращается в пар, который при изобарном расширении совершает работу А. Удельная теплота парообразования бензола L=396⋅ 10 3 Дж/кг, его молярная масса M = 78⋅ 10 −3 кг/моль. Какая часть подведённого к бензолу количества теплоты переходит в работу? Объёмом жидкого бензола пренебречь.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
При подведении количества теплоты Q масса образовавшегося пара определяется удельной теплотой парообразования:
m=QL
Объёмом жидкого бензола можно пренебречь, поэтому работа газа при изобарном расширении равна работе расширения образовавшегося пара. Для идеального газа:
A=pV=νRT=mMRT
Температура кипения в абсолютной шкале температур равна:
T=t+273=80+273=353 К
Подставим выражение для массы пара в формулу работы и найдём долю теплоты, перешедшую в работу:
AQ=RTML=8,31⋅35378⋅10−3⋅396⋅103≈0,095
m=QL
Объёмом жидкого бензола можно пренебречь, поэтому работа газа при изобарном расширении равна работе расширения образовавшегося пара. Для идеального газа:
A=pV=νRT=mMRT
Температура кипения в абсолютной шкале температур равна:
T=t+273=80+273=353 К
Подставим выражение для массы пара в формулу работы и найдём долю теплоты, перешедшую в работу:
AQ=RTML=8,31⋅35378⋅10−3⋅396⋅103≈0,095
Пример ответа
В работу переходит примерно 0,095 подведённого количества теплоты, то есть около 9,5%.
Источник: Открытый банк ФИПИ A0D359
Похожие задания
24Гелий в количестве ν=3 моль изобарно сжимают, совершая работу A1 =2,4 кДж. При этом температура гелия…Работа газа, теплота и КПД в циклах · 63AF9624В тепловом двигателе 1 моль одноатомного разреженного газа совершает цикл 1 – 2 – 3 – 4 – 1, показанный на…Работа газа, теплота и КПД в циклах · DA1E7524На рисунке в координатах p – V представлен циклический процесс, проводимый с идеальным одноатомным газом.…Работа газа, теплота и КПД в циклах · FD2DC624Три 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 · 060CB2
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.