Тепловые Явления — Задание 19 ОГЭ по физике №00040500
Тепловые Явления
№2. Задание 19
ID: 00040500
Источник: ФИПИ
Решение
Что дано
Жёсткая колба с газом соединена трубкой с $U$-образным жидкостным манометром. Манометр показывает не «сколько давление», а насколько давление газа отличается от атмосферного — по перепаду уровней жидкости в двух коленах.
- Рис. 1 — колба стоит в воздухе: уровни жидкости в обоих коленах одинаковы.
- Рис. 2 — колбу опустили в сосуд с водой: уровень в колене со стороны колбы поднялся, а в открытом колене опустился.
Идея
Сначала читаем манометр.
Одинаковые уровни на рис. 1 говорят, что газ в колбе давит ровно так же, как атмосфера снаружи: $p_к=p_0$.
На рис. 2 жидкость сместилась в сторону колбы. Так бывает, когда атмосфера пересиливает газ: она продавливает жидкость в открытом колене вниз и поднимает её в колене, идущем к колбе. Разность уровней $h$ как раз и показывает, насколько газ «слабее» атмосферы:
$$p_к=p_0-\rho g h$$
Первый вывод: давление газа в колбе уменьшилось.
От давления к температуре
Колба стеклянная, жёсткая и закрытая: газ не может ни расшириться, ни сжаться, ни утечь. Объём газа постоянен — такой процесс называют изохорным.
Для изохорного процесса действует закон Шарля: при неизменном объёме давление газа прямо пропорционально его абсолютной температуре,
$$\frac{p_1}{T_1}=\frac{p_2}{T_2}$$
Давление упало — значит упала и температура: $T_2
Сравниваем температуры
До опыта газ в колбе имел температуру окружающего воздуха. После погружения в воду он остыл — значит вода забрала у него теплоту. А теплота всегда переходит от более нагретого тела к менее нагретому. Раз тепло ушло из газа в воду, вода холоднее.
Вывод
Температура воды в сосуде ниже температуры окружающей среды — колбу опустили в холодную воду.
Ответ
Видеоразбор
Другие задания по теме «Тепловые Явления» (8)
- Задание 19 №00040604 — Можно ли лёд, находящийся в состоянии, соответствующем точке А на диаграмме,…
- Задание 19 №00040559 — В какую погоду – тихую или ветреную – человек переносит мороз легче? Ответ…
- Задание 19 №00040540 — В первом из двух одинаковых сосудов при комнатной температуре и нормальном…
- Задание 19 №00040534 — В гейзерную трубку из бокового протока поступила порция пара. Часть воды…
- Задание 19 №00040528 — На рисунке представлены экспериментальные данные о выбросах оксида углерода и…
- Задание 19 №00040493 — Космонавт, находящийся в невесомости на космическом корабле, выдавил из тюбика…
- Задание 19 №00040485 — На одну чашу весов поставили блюдце с горячей водой, а на другую –…
- Задание 19 №00040455 — Колбу с газом соединили с U-образным жидкостным манометром (рис. 1). После того…