Задание 24 ЕГЭ по физике · A84BF1
Давление после снятия перегородки
Теплоизолированный сосуд разделён тонкой перегородкой на две части, отношение объёмов которых V2 V1 =2 . Обе части сосуда заполнены одинаковым одноатомным идеальным газом. Давление в первой из них равно р0, во второй – 4р0. Каким станет давление в сосуде, если перегородку убрать?
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Сосуд теплоизолирован и его стенки неподвижны, поэтому при снятии перегородки работа газа над внешней средой не совершается, а внутренняя энергия сохраняется.
U1+U2=Uкон
Внутренняя энергия одноатомного идеального газа выражается через давление и объём:
U=32pV
Запишем закон сохранения энергии для начального и конечного состояний:
32p0V1+32(4p0)V2=32p(V1+V2)
Сократим общий множитель и учтём, что V2=2V1:
p=p0V1+4p0⋅2V1V1+2V1=9p0V13V1=3p0
U1+U2=Uкон
Внутренняя энергия одноатомного идеального газа выражается через давление и объём:
U=32pV
Запишем закон сохранения энергии для начального и конечного состояний:
32p0V1+32(4p0)V2=32p(V1+V2)
Сократим общий множитель и учтём, что V2=2V1:
p=p0V1+4p0⋅2V1V1+2V1=9p0V13V1=3p0
Пример ответа
Давление в сосуде станет равным 3p0.
Источник: Открытый банк ФИПИ A84BF1
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.