МКТ

Задание №10. МКТ и Термодинамика. Установление Соответствия

№2. Задание 10

ID: 00015603

В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. На дне сосуда лежит стальной шарик (см. рисунок). Из сосуда выпускается половина газа при неизменной температуре. Как изменится в результате этого объём газа, его давление и действующая на шарик архимедова сила?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Рисунок к заданию 10 ЕГЭ по физике — МКТ

Источник: ФИПИ

Решение

Идея. Поршень свободен — давление газа постоянно: $p=p_{\text{атм}}+\dfrac{mg}{S}=\text{const}$ , оно не зависит от количества газа. Архимедова сила $F_A=\rho_{\text{газа}}gV_{\text{шар}}$ , $\rho_{\text{газа}}=\dfrac{p\mu}{RT}$ , $V_{\text{шар}}=\text{const}$ .

Шаг 1. Объём. При $p=\text{const}$ и $T=\text{const}$ объём пропорционален количеству газа ( $V=\dfrac{\nu RT}{p}$ ). Выпустили половину — объём уменьшился вдвое. Уменьшится → 2.

Шаг 2. Давление. Свободный поршень удерживает давление постоянным. Не изменится → 3.

Шаг 3. Сила Архимеда. $F_A\propto\rho_{\text{газа}}=\dfrac{p\mu}{RT}$ . Давление и температура не изменились — плотность газа та же, значит и сила та же. Не изменится → 3.

Ответ

233

Видеоразбор

Другие задания по теме «МКТ» (8)