Global EE

МКТ (нет в 2026) — Задание ЕГЭ по физике №00014112

Задание №29. №21. Качественная Задача (нет в 2026)

МКТ (нет в 2026)

№2. Задание без номера

ID: 00014112

В комнате при температуре $T_0 = 18$ °C и давлении $p_0 = 10^5$ Па находится горизонтально расположенный цилиндрический сосуд с хорошо проводящими теплоту гладкими стенками, закрытый подвижным поршнем (см. рисунок). Внутри сосуда находится одноатомный газ, а также термометр и барометр. В комнате протопили печь, и температура воздуха медленно увеличилась до $T = 24$ °C. Будет ли во время нагревания смещаться поршень, и если да, то в какую сторону? Как будут изменяться показания приборов? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали.

Рисунок к заданию ЕГЭ по физике — МКТ (нет в 2026)

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

$T_0=18$ °C, $p_0=10^5$ Па, $T=24$ °C, стенки теплопроводящие, поршень подвижный без трения

Найти:

направление смещения поршня и изменение показаний приборов

Решение:

Шаг 1. Температура. Стенки хорошо проводят теплоту, поэтому газ непрерывно находится в тепловом равновесии с воздухом комнаты. При медленном нагревании его температура поднимается так же, как комнатная — до 24 °C. Термометр показывает рост температуры.

Шаг 2. Давление. Комната негерметична, давление в ней остаётся атмосферным $p_0$. Поршень свободен, поэтому давление газа равно атмосферному. Барометр показывает неизменное давление $p_0$.

Шаг 3. Объём. Давление газа постоянно — это изобарный процесс. По закону Гей-Люссака $\dfrac{V}{T}=\text{const}$. Раз температура растёт, объём тоже растёт, и поршень выдвигается наружу (в сторону увеличения объёма).

Итог. Термометр — рост до 24 °C; барометр — без изменений ($p_0$); поршень смещается наружу.

Ответ

1. Стенки сосуда хорошо проводят теплоту, поэтому газ всё время находится в тепловом равновесии с воздухом комнаты, и его температура повышается вместе с комнатной — до 24 °C. Термометр покажет повышение температуры.

2. Комната негерметична, поэтому давление воздуха в ней остаётся атмосферным $p_0$. Поршень подвижен и невесом по сравнению с давлением, поэтому давление газа равно атмосферному и не меняется. Барометр покажет прежнее давление $p_0$.

3. Давление газа постоянно, значит процесс изобарный. По закону Гей-Люссака $\dfrac{V}{T}=\text{const}$: при росте температуры объём газа увеличивается, поэтому поршень сместится в сторону увеличения объёма (наружу).

Другие задания по теме «МКТ (нет в 2026)» (8)