Внутренняя… — Задание 8 ЕГЭ по физике №00015747
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
Другие задания по теме «Внутренняя Энергия Газа» (8)
- Задание 8 №00025693 — Идеальный одноатомный газ находится в сосуде c жёсткими стенками объёмом 0,6…
- Задание 8 №00025676 — На Vp -диаграмме показан процесс изменения состояния постоянной массы…
- Задание 8 №00025672 — На pT -диаграмме показан процесс изменения состояния 5 моль идеального газа.…
- Задание 8 №00025646 — На pV -диаграмме показан процесс изменения состояния постоянной массы газа. В…
- Задание 8 №00025631 — Внутренняя энергия 1 моль идеального одноатомного газа, нагреваемого при…
- Задание 8 №00025630 — На рисунке показан график изменения состояния постоянной массы газа. В этом…
- Задание 8 №00025625 — На рисунке показан график процесса, проведённого над 2 моль газообразного…
- Задание 8 №00016794 — На рисунке показан график зависимости давления одноатомного идеального газа от…