Мы собрали более 7 000 задач по физике. 4 200 из них уже с видеоразборами

В гладком вертикальном цилиндре под подвижным поршнем массой M = 25 кг и площадью S = 500 см² находится идеальный одноатомный газ при температуре T = 300 К. Поршень в равновесии располагается на высоте h = 50 см над дном цилиндра. После сообщения газу некоторого количества теплоты поршень приподнялся, а газ нагрелся. Найдите удельную теплоёмкость газа в данном процессе. Давление в окружающей цилиндр среде равно p₀ = 10⁴Па, масса газа в цилиндре m = 0,6 г

В горизонтальном цилиндре с гладкими стенками под массивным поршнем с площадью S находится одноатомный идеальный газ. Поршень соединён с основанием цилиндра пружиной с жёсткостью k. В начальном состоянии расстояние между поршнем и основанием цилиндра равно L, а давление газа в цилиндре равно внешнему атмосферному давлению p₀ (см. рис.). Какое количество теплоты Q передано затем газу, если в результате поршень медленно переместился вправо на расстояние b?

В вакууме закреплён горизонтальный цилиндр (см. рис.). В цилиндре находится гелий, запертый поршнем.


Поршень массой 90 г удерживается упорами и может скользить влево вдоль стенок цилиндра без трения. В поршень попадает пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 400 м/с, и застревает в нём. Температура гелия в момент остановки поршня в крайнем левом положении возрастает на 64 К. Чему равно количество вещества гелия в цилиндре? Считать, что за время движения поршня газ не успевает обменяться теплом с цилиндром и поршнем.

В сосуде с небольшой трещиной находится воздух. Воздух может медленно просачиваться сквозь трещину. Во время опыта объем сосуда уменьшили в 8 раз, давление воздуха в сосуде увеличилось в 2 раза, а его абсолютная температура увеличилась в 1,5 раза. Во сколько раз изменилась внутренняя энергия воздуха в сосуде? (Воздух считать идеальным газом.)

В сосуде с небольшой трещиной находится воздух. Воздух может медленно просачиваться сквозь трещину. Во время опыта объем сосуда уменьшили в 4 раза, давление воздуха в сосуде увеличилось тоже в 4 раза, а его абсолютная температура увеличилась в 1,5 раза. Каково изменение внутренней энергии воздуха в сосуде? (Воздух считать идеальным газом.)

С одним молем гелия провели процесс, при котором среднеквадратичная скорость атомов гелия выросла в n = 2 раза. В ходе этого процесса средняя кинетическая энергия атомов гелия была пропорциональна объёму, занимаемому гелием. Какую работу совершил газ в этом процессе? Считать гелий идеальным газом, а значение среднеквадратичной скорости атомов гелия в начале процесса принять равным v1 = 1000 м/с.

Один моль одноатомного идеального газа переводят из состояния 1 в состояние 2 таким образом, что в ходе процесса давление газа возрастает прямо пропорционально его объёму. В результате плотность газа уменьшается в a = 2раза. Газ в ходе процесса получает количество теплоты Q = 20 кДж. Какова температура газа в состоянии 1?

Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре T1 = 600 K и давлении p1 = 4x10^5 Па, расширяется и одновременно охлаждается так, что его давление при расширении обратно пропорционально квадрату объёма. Конечное давление газа p2 = 10^5 Па. Какую работу совершил газ при расширении, если он отдал холодильнику количество теплоты Q = 1247 Дж?

Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре T1 = 600 К и давлении p1 = 4x10^5 Па, расширяется и одновременно охлаждается так, что его давление при расширении обратно пропорционально квадрату объёма. Конечное давление газа p2 = 10^5 Па. Какое количество теплоты газ отдал при расширении, если при этом он совершил работу A = 2493 Дж?

Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре T1 = 600 К и давлении p1 = 4x10^5 Па, расширяется и одновременно охлаждается так, что его давление при расширении обратно пропорционально квадрату объёма. Конечное давление газа p2 = 10^5 Па. Чему равна внутренняя энергия газа после расширения?

Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре T1 = 600 К и давлении p1 = 4x10^5 Па, расширяется и одновременно охлаждается так, что его давление при расширении обратно пропорционально квадрату объёма. Конечное давление газа p2 = 10^5 Па. На какую величину изменилась внутренняя энергия аргона в результате расширения?

В цилиндре под поршнем находится 1 моль гелия в объёме V₁ под некоторым давлением p, причём среднеквадратичная скорость движения атомов гелия равна u₁ = 500 м/с. Затем объём гелия увеличивают до V₂таким образом, что при этом среднеквадратичная скорость движения атомов гелия увеличивается в n = 2 раза, а отношение u^2/V в процессе остаётся постоянным (u — среднеквадратичная скорость газа, V — занимаемый им объём). Какое количество теплоты Q было подведено к гелию в этом процессе?

Идеальный одноатомный газ массой m = 72 г совершал обратимый процесс, в течение которого среднеквадратичная скорость его молекул уменьшалась от u₁ = 900 м/с до u₂ = 450 м/с по закону u = a√V, где а — некоторая постоянная величина, а V — объём газа. Какую работу А совершил газ в этом процессе?

Для отопления обычной московской квартиры площадью S = 60 м^2 в месяц требуется при сильных морозах, судя по квитанциям ЖКХ, примерно 1 гигакалория теплоты (1 кал = 4,2 Дж). Она получается в основном при сжигании на московских теплоэлектростанциях природного газа — метана с КПД n преобразования энергии экзотермической реакции в теплоту около 50%. Уравнение этой химической реакции имеет вид:
где Q = 1,33x10^-18 Дж (на одну молекулу метана).
Представим себе, что пары воды, получившиеся в результате сжигания метана, сконденсировались, замёрзли на морозе и выпали в виде снега на крыше дома, равной по площади квартире. Будем считать плотность такого снега равной 100 кг/м^3. Какова будет толщина h слоя снега, выпавшего за месяц в результате этого процесса?

1 моль идеального газа переходит из состояния 1 в состояние 2, а потом — в состояние 3 так, как это показано на (p,T) диаграмме. Начальная температура газа равна Tо =300 К. Определите работу газа при переходе из состояния 2 в состояние 3, если k = 2.

При изохорном охлаждении 6 моль идеального двухатомного газа, давление уменьшилось в 3 раза. Затем газ изобарически нагрели до начальной температуры 500 К. Какое количество теплоты получил газ на участке 2–3?

Идеальный одноатомный газ в количестве ν = 5 моль сначала охладили, уменьшив его температуру от T₁ = 400 К до T₂ = T₁/n, где n = 4, а затем нагрели до начальной температуры. При этом давление p газа изменялось так, как показано на графике. Какое суммарное количество теплоты газ отдал и получил в процессе 1–2–3?

Идеальный одноатомный газ в количестве ν = 3 моль сначала охладили, уменьшив его температуру от T₁ = 300 К до T₂ = T₁/n, где n = 2, а затем нагрели до начальной температуры. При этом давление p газа изменялось так, как показано на графике. Какое суммарное количество теплоты газ отдал и получил в процессе 1–2–3?

Морозильная камера установлена на кухне, где температура равна t₁ = +20 ºС, и потребляет в течение длительного времени среднюю мощность P = 89,4 Вт, обеспечивая внутреннюю температуру t₂ = −18 ºС. Оцените мощность подвода теплоты в камеру из окружающей среды, считая, что морозильник работает по обратному циклу Карно. Ответ выразите в Вт и округлите до целого числа.

Один моль идеального одноатомного газа сначала перевели в изобарическом процессе из состояния с объёмом V₁ = 15 л и давлением p₁ = 10⁵ Па в состояние с объёмом V₂ = 30 л, а затем сжали его до начального объёма V₁ в процессе, происходящем по закону p = kV, где k — некоторый постоянный коэффициент. Какую работу Асовершил газ за весь процесс?

Идеальный тепловой двигатель 1, работающий по циклу Карно, имеет температуру нагревателя Тн1 = 800 °C и холодильника — Т_х1 = 0 °C, потребляя за цикл количество теплоты Q⁺. Система из двух других идеальных тепловых двигателей 2 и 3 действует следующим образом. Двигатель 2 с той же температурой нагревателя Т_н2 = Т_н1 и тем же потреблением теплоты за цикл Q⁺, что и двигатель 1, имеет температуру холодильника Т_х2 = 60 °C = Т_н3, и этот холодильник является нагревателем для двигателя 3, отдавая ему все количество теплоты, полученное от двигателя 2, причём холодильник двигателя 3 имеет ту же температуру, что и у двигателя 1 : Т_х3 = Т_х1. Найдите, во сколько раз работа A₁, производимая двигателем 1 за цикл, отличается от суммарной работы A₂ + A₃ двигателей 2 и 3.

1 моль одноатомного идеального газа совершает цикл 1 - 2 - 3 - 1, состоящий из изохоры (1-2), адиабаты (2-3) и изобары (3-1). Абсолютные температуры газа  T₁ = 400 K, T₂ = 600 K, T₃ = 510 K. Определите КПД цикла.

С одним молем идеального одноатомного газа проводят циклический процесс 1-2-3-1, где 1-2 — адиабата, 2-3 — изобара, 3-1 — изохора. Температуры в точках 1, 2, 3 равны 600 К, 455 К и 300 К соответственно. Найдите КПД цикла.

На p−V диаграмме изображён процесс 1−2−3−1, проводимый с одним молем идеального одноатомного газа. Значения p и V на ней приведены в относительных единицах y = P/Po и x = V/Vo, где p₀ и V₀ — некоторые постоянные величины давления и объёма. Какую работу А₁₂₃₄ совершил газ в этом процессе при переходе из состояния 1 в состояние 4, в котором температура газа приняла максимальное значение? Известно, что температура газа в состоянии 2 была равна T₂ = 150 К.