Термодинамическая… — Задание 8 ЕГЭ по физике №00014648

Задание №8. Термодинамика

Термодинамическая Работа

№2. Задание 8

ID: 00014648

Идеальный одноатомный газ в количестве $\nu = 0{,}09$ моль находится в равновесии в вертикальном цилиндре под поршнем массой $$m = 5$$ кг и площадью $$S = 25$$ см $$^2$$ . Трение между поршнем и стенками цилиндра отсутствует. Внешнее атмосферное давление $$p_0 = 10^5$$ Па. В результате нагревания газа поршень поднялся на высоту $\Delta h = 4$ см. На какую величину возросла температура газа?

Ответ дайте в кельвинах, округлив до целых.

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

Это «обратная» задача к предыдущей. Поршень без трения и в равновесии, поэтому давление газа постоянно: $p = p_0 + \dfrac{mg}{S}$ (изобара). Зная, на сколько поднялся поршень, найдём прирост температуры.

Шаг 1. Давление газа

$p = p_0 + \dfrac{mg}{S} = 10^5 + \dfrac{5\cdot 10}{25\cdot10^{-4}} = 1{,}2\cdot10^{5}$ Па.

Шаг 2. Прирост температуры

Для изобары $p\,\Delta V = \nu R\,\Delta T$ , где $\Delta V = S\,\Delta h$ . Тогда

$\Delta T = \dfrac{p\,S\,\Delta h}{\nu R} = \dfrac{1{,}2\cdot10^{5}\cdot 25\cdot10^{-4}\cdot 0{,}04}{0{,}09\cdot 8{,}31} \approx 16$ К.

Ответ

Другие задания по теме «Термодинамическая Работа» (8)