Задание 7 ЕГЭ по физике: При постоянном давлении газообразный гелий нагрели, в результате…

№2. Задание 7

ID: 00014632

При постоянном давлении газообразный гелий нагрели, в результате чего он совершил работу 4986 Дж. Масса гелия 0,04 кг. На сколько увеличилась температура газа?

Ответ дайте в кельвинах.

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

Газ нагревают при постоянном давлении — это изобарный процесс. Работа газа при таком процессе равна $A = p\Delta V$ , а через уравнение состояния это удобно записать как $A = \nu R \Delta T$ (потому что $p\Delta V = \nu R \Delta T$ при постоянном $p$ ). Отсюда сразу выразим изменение температуры.

Находим количество вещества

Гелий — одноатомный газ, его молярная масса $M = 0{,}004$ кг/моль. Тогда $\nu = \dfrac{m}{M} = \dfrac{0{,}04}{0{,}004} = 10$ моль.

Выражаем изменение температуры

$\Delta T = \dfrac{A}{\nu R} = \dfrac{4986}{10 \cdot 8{,}31} = \dfrac{4986}{83{,}1} = 60$ К.

Ответ: 60 К.