МКТ

Задание №10. МКТ и Термодинамика. Установление Соответствия

№2. Задание 10

ID: 00016519

В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в сосуде без трения (см. рисунок). Из сосуда медленно выпускается половина массы газа при неизменной температуре. Как изменяются в результате этого объём газа и сила, действующая на поршень со стороны газа?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется

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

Рисунок к заданию 10 ЕГЭ по физике — МКТ

Источник: Сборник «Отличный Результат 2026»

Решение

Идея

Поршень ходит без трения, поэтому он всегда находится в равновесии: сверху на него давит атмосфера и его собственный вес, снизу — газ. Эти силы не меняются, значит давление газа под поршнем остаётся постоянным (изобарный процесс). А раз так, можно сразу сказать про силу со стороны газа, а объём найти из уравнения состояния.

Считаем

1) Сила, действующая на поршень со стороны газа. Эта сила равна $F=p\cdot S$ , где $$S$$ — площадь поршня. Давление $$p$$ не меняется (равновесие поршня прежнее), площадь $$S$$ тоже постоянна. Значит сила не изменяется.

2) Объём газа. Запишем уравнение Менделеева — Клапейрона:

$pV=\frac{m}{M}RT$

Температура $$T$$ постоянна, давление $$p$$ постоянно, $$M,R$$ — константы. Тогда объём прямо пропорционален массе газа:

$V=\frac{mRT}{Mp}\;\Rightarrow\;V\sim m$

Массу уменьшили в 2 раза, значит и объём уменьшится в 2 раза — он уменьшается.

Ответ

Объём — уменьшается (2), сила со стороны газа — не изменяется (3). Получаем 23.

Ответ

Другие задания по теме «МКТ» (8)