Задание 4 ОГЭ по физике: Прочитайте текст и вставьте на место пропусков слова… | Global EE
№2. Задание 4
ID: 00001213
Прочитайте текст и вставьте на место пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка.
В закрытом гофрированном цилиндре переменного объёма (сильфоне) находится воздух при комнатной температуре. C помощью манометра измеряется давление воздуха в сильфоне (см. рисунок).
При медленном уменьшении объёма сильфона между сильфоном и воздухом в комнате сохраняется (А)__________ температура и внутренняя энергия воздуха в цилиндре (Б)__________. По показаниям манометра при этом можно наблюдать, что давление воздуха внутри сильфона (В)_________. Это связано с увеличением (Г)__________ воздуха внутри сильфона.
Список слов и словосочетаний:
1) увеличиваться
2) уменьшаться
3) не изменяться
4) масса
5) плотность
6) тепловое равновесие
7) циркуляция воздуха
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
газ в сильфоне при комнатной температуре T = \text{const} (медленное сжатие → изотермический процесс), объём V уменьшается
⠀
Найти:
как изменяется давление и с чем это связано (вставить слова в текст)
⠀
Решение:
Медленное уменьшение объёма при контакте с комнатным воздухом означает изотермический процесс: T = \text{const}.
По закону Бойля–Мариотта для изотермического процесса:
pV = \text{const} \quad \Rightarrow \quad p_1 V_1 = p_2 V_2
При уменьшении объёма (V_2 \lt V_1) давление увеличивается (p_2 \gt p_1).
Физический смысл: молекулы газа в меньшем объёме чаще ударяются о стенки сосуда за единицу времени, что и создаёт большее давление.
Поскольку масса газа не меняется, а объём уменьшается, плотность воздуха в сильфоне увеличивается:
\rho = \frac{m}{V} \quad \Rightarrow \quad \text{при } V \downarrow, \; m = \text{const}: \; \rho \uparrow
Таким образом, рост давления связан с увеличением плотности воздуха.
Температура и внутренняя энергия воздуха в сильфоне не изменяются, так как поддерживается тепловое равновесие с окружающей средой.
