Global EE

Внутренняя… — Задание 8 ЕГЭ по физике №00015747

Задание №8. Термодинамика

Внутренняя Энергия Газа

№2. Задание 8

ID: 00015747

В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем с площадью поперечного сечения $S=30\ \text{см}^2$, находится одноатомный идеальный газ. Давление окружающего воздуха $p=10^5$ Па. Трение между поршнем и стенками сосуда пренебрежимо мало. В процессе медленного охлаждения от газа отведено количество теплоты $|Q|$. При этом поршень передвинулся на расстояние $x=10$ см. Найдите $|Q|$.

Ответ дайте в джоулях.

Источник: Сборник Гиголо

Решение

Идея

Это обратная задача к предыдущей: дана площадь, нужно тепло. Поршень подвижный, трения нет — давление газа равно атмосферному, процесс изобарный (сжатие при охлаждении).

Шаг 1. Первый закон для изобары

Объём уменьшается на $\Delta V=Sx$. Убыль внутренней энергии одноатомного газа $\tfrac{3}{2}p\,\Delta V$, работа внешних сил при сжатии $p\,\Delta V$. Отведённое тепло — их сумма: $|Q|=\tfrac{3}{2}p\,Sx+p\,Sx=\tfrac{5}{2}p\,Sx$.

Шаг 2. Подставляем числа

$|Q|=\tfrac{5}{2}\cdot 10^5\cdot 30\cdot 10^{-4}\cdot 0{,}1=75$ Дж.

Ответ

75
Другие задания по теме «Внутренняя Энергия Газа» (8)