Задание 24 ЕГЭ по физике · A2199F
Первый закон термодинамики: задача высокого уровня
Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре <?import namespace = m urn = "http://www.w3.org/1998/Math/MathML" implementation = "#MathPlayer" declareNamespace />T1=600 K и давлении p1=4⋅10 5 Па, расширяется и одновременно охлаждается так, что его температура при расширении обратно пропорциональна объёму. Конечное давление газа p2=10 5 Па. На какую величину изменилась внутренняя энергия аргона в результате расширения?
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Так как температура обратно пропорциональна объёму, произведение температуры и объёма постоянно:
TV=const,T2T1=V1V2
Запишем уравнение состояния идеального газа для двух состояний и найдём связь между давлениями и температурами:
p2p1=T2V1T1V2=T2T12
Определим конечную температуру газа:
T2T1===12,T2=600⋅12=300 К
Аргон является одноатомным идеальным газом, поэтому его внутренняя энергия изменяется по формуле:
ΔU=32νR(T2−T1)=32⋅1⋅8,31⋅(300−600) Дж
Вычисляем изменение внутренней энергии:
ΔU≈−3,74⋅103 Дж
TV=const,T2T1=V1V2
Запишем уравнение состояния идеального газа для двух состояний и найдём связь между давлениями и температурами:
p2p1=T2V1T1V2=T2T12
Определим конечную температуру газа:
T2T1===12,T2=600⋅12=300 К
Аргон является одноатомным идеальным газом, поэтому его внутренняя энергия изменяется по формуле:
ΔU=32νR(T2−T1)=32⋅1⋅8,31⋅(300−600) Дж
Вычисляем изменение внутренней энергии:
ΔU≈−3,74⋅103 Дж
Пример ответа
Внутренняя энергия уменьшилась примерно на 3,7 · 103 Дж: Δ U ≈ -3,7 · 103 Дж.
Источник: Открытый банк ФИПИ A2199F
Похожие задания
24Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре T1 =600 K и давлении p1 =4⋅ 10 ^(5) Па, расширяется…Первый закон термодинамики: задача высокого уровня · 603BFB24Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре <?import namespace = m urn = "htt…Первый закон термодинамики: задача высокого уровня · 97E7BE24Один моль одноатомного идеального газа переводят из состояния 1 в состояние 2 таким образом, что в ходе…Первый закон термодинамики: задача высокого уровня · BB79C324Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре <?import namespace = m urn = "htt…Первый закон термодинамики: задача высокого уровня · F1C0D824Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре <?import namespace = m urn = "htt…Первый закон термодинамики: задача высокого уровня · FA180A24Три одинаковых сосуда, содержащих разреженный газ, соединены друг с другом трубками малого диаметра: первый…Изменение количества газа · 003B51
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.