Задание 9 ЕГЭ по физике · EF8EA0
Теплообмен в газе
При изучении явления теплообмена герметичный теплоизолированный сосуд с одноатомным идеальным газом разделили неподвижной перегородкой, способной проводить тепло, на две одинаковые части (см. рисунок). После этого газ в разных частях сосуда нагрели до разных температур. Температура газа в части А равна 303 К, а в части Б равна 20 °С. Количество газа одинаково в обеих частях сосуда. Считая, что теплоёмкость сосуда пренебрежимо мала, выберите все утверждения, которые верно отражают изменения, происходящие с газом в дальнейшем после окончания нагревания.
1) Температура газа в части Б повысилась.
2) Внутренняя энергия газа в части А не изменилась.
3) При теплообмене газ в части Б отдавал положительное количество теплоты, а газ в части А его получал.
4) Через достаточно большой промежуток времени температура газа в обеих частях сосуда стала одинаковой и равной 298 К.
5) В результате теплообмена газ в сосуде А совершил работу.
1) Температура газа в части Б повысилась.
2) Внутренняя энергия газа в части А не изменилась.
3) При теплообмене газ в части Б отдавал положительное количество теплоты, а газ в части А его получал.
4) Через достаточно большой промежуток времени температура газа в обеих частях сосуда стала одинаковой и равной 298 К.
5) В результате теплообмена газ в сосуде А совершил работу.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Переведём температуру газа в части Б в кельвины:
TБ=20+273=293 К
Теплота передаётся от более нагретой части А к более холодной части Б. Поэтому температура газа в части Б повышается, а температура газа в части А понижается.
В конечном состоянии температуры становятся одинаковыми. При одинаковых количествах одноатомного идеального газа и одинаковых теплоёмкостях частей конечная температура равна:
Tкон=TA+TБ2=303+2932=298 К
Внутренняя энергия одноатомного идеального газа зависит от температуры, поэтому внутренняя энергия газа в части А уменьшается и не может считаться неизменной.
Перегородка неподвижна, объёмы частей сосуда не изменяются, поэтому газ не совершает механическую работу. Теплообмен происходит только за счёт передачи теплоты.
TБ=20+273=293 К
Теплота передаётся от более нагретой части А к более холодной части Б. Поэтому температура газа в части Б повышается, а температура газа в части А понижается.
В конечном состоянии температуры становятся одинаковыми. При одинаковых количествах одноатомного идеального газа и одинаковых теплоёмкостях частей конечная температура равна:
Tкон=TA+TБ2=303+2932=298 К
Внутренняя энергия одноатомного идеального газа зависит от температуры, поэтому внутренняя энергия газа в части А уменьшается и не может считаться неизменной.
Перегородка неподвижна, объёмы частей сосуда не изменяются, поэтому газ не совершает механическую работу. Теплообмен происходит только за счёт передачи теплоты.
Пример ответа
Правильные ответы: 14.
Источник: Открытый банк ФИПИ EF8EA0
Похожие задания
9Герметичный теплоизолированный сосуд разделили неподвижной перегородкой, способной проводить тепло, на две…Тепловое равновесие аргона · 0443DE9Стальную кастрюлю, наполовину заполненную водой, поставили на плиту, закрыли лёгкой крышкой и стали нагревать…Нагревание и кипение воды · 0550989На pV-диаграмме показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством разреженного газообразного…Процессы на pV-диаграмме · 0A58BE9На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах V…Циклический процесс в координатах V–T · 0B89AC9Твёрдый образец вещества поместили в печь. На рисунке показан график изменения температуры t образца по мере…График нагревания вещества · 0D32D09У идеального теплового двигателя Карно температура нагревателя равна 227 °С, а температура холодильника равна…КПД двигателя Карно · 0D600A
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.