Решение задач при подготовке к ЕГЭ Врулина А.Н.

Решение задач при подготовке к ЕГЭ.
Работу выполнила Врулина А.Н., школа 182.
Один моль идеального одноатомного газа сначала изотермически
расширился (Т1=300К). Затем газ охладили, понизив его давление в 3 раза
(см.рис1). Какое количество теплоты отдал газ на участке 2-3?
Р1V1= Р2V2
Р2/ Т1 = Р3/ Т3
Р2/ Т1 = Р2/3
Q2.3=ΔU2.3+ A2
ΔU2.3 = 3/2*ν*R*(T3-T2) = 3/2*ν*R(T1/3 – T1) = - ν*R*T1
А2 = 0, т.к.V2 = V3
Т3 Т3 = Т1/3
Неон расширяется сначала изотермически, затем адиабатно, при этом
конечная температура газа в 2 раза ниже начальной. Работа, совершенная
газом за весь процесс, равна 10Дж. Какое количество теплоты было получено
газом за весь процесс, если его начальное давление и объём соответственно
равны р1= 1кПа, V1= 3дм3?
Q1= ΔU1+A1
ΔU1 =0 → Q1= A1
Q2= ΔU2+A2
ΔU2 = 3/2*ν*R*(T3-T2) = 3/2*ν*R*T1*(-1/2) = -3/4* ν*R*T1
P1V1 = ν*R*T1
Qобщ = Q1+ Q2
Aобщ= А1+ А2
Qобщ = А1+ ΔU2 + А2 = Aобщ – 3/4*Р1*V1
Идеальный одноатомный газ находится в горизонтальном цилиндрическом
сосуде, закрытом поршнем. Первоначальное давление газа равно р1=3*105Па.
Расстояние от дна сосуда до поршня l=0,2м, площадьпоперечного сечения
поршня s=25см2. Газ начинают медленно нагревать, в результате чего
поршень сдвинулся на расстояние х=5см. при движени поршня на него со
стороны стенок сосуда действует сила трения, равная Fтр=2кН. Какое
количество теплоты получил газ в этом процессе? Влиянием окружающей
среды пренебречь.
Р = Fд/S
Fд = P*S
1. Q1 = ΔU1 + A1
A1 = 0 Fд1 = P1*S = 3*105*25*10-4 = 750H
P2 = Fд2/ S = 2000/(25*10-4) = 8*105 Па
ΔU2 = 3/2*ν*R*(T2-T1) = 3/2*V*(P2 – P1) = 3/2*l*s*5*105
2. Q2 = ΔU2 + A2
A2= p2*ΔV = p2*S*x
ΔU2 = 3/2*ν*R*(T3-T2)
νRT3 = p2 s*(l+x)
→
ΔU2 = 3/2*[ p2 s*(l+x) - p2*S*l] = 3/2*p2*S*x
νRT2 = p2*S*l
Q = 3/2*l*S*5*105 + p2 *S*x+ 3/2*p2*S*x = 3/2*[l*S*5*105+2*p2*S*x]
На рисунке изображены графики изобарного расширения (нагревания) двух
порций одного и того же идеального газа при одном и том же давлении.
Почему изобара 1 лежит выше изобары 2? Ответ обоснуйте. Какие
физические закономерности вы использовали для обоснования ответа?
PV = m/M*R*T
T= PVM/mR
m1< m2
Температура поверхностного слоя (фотосферы) около 6000К. Фотосфера в
основном состоит из атомов водорода. Смогут ли все атомы водорода улететь
с поверхности Солнца? Ответ обоснуйте. Вторая космическая скорость
атомов водорода 6,1*105м/с.
Е =3/2*к*Т = m0V2/2 V2= 3kT/m0 m0 = M/Na V2 = 3kTNa/M
Воздушный шар с газонепроницаемой оболочкой наполнен 120кг гелия.
Воздушный шар поднимается на некоторую высоту от поверхности Земли и
удерживает груз массой 300кг. Температура воздуха на этой высоте 100С,
давление нормальное. Чему равна масса оболочки шара?. Считать, что
оболочка шара не оказывает сопротивления изменению объёма шара, а гелий
и воздух – идеальные газы.
Fa = (m1+m2)g + mобщ*g
ρвgVt = (m1+m2)g + mобщ*g
PVt = mг/Мг*R*T
PVв = mв/Мв*R*T
Р*Мв/ RT = mв/Мв = ρв
Замкнутый цилиндрический сосуд высотой Н=60см расположен вертикально.
Сосуд разделен подвижным поршнем на две части. Масса поршня m=10г.
Поршень находится на высоте h= 25см от дна сосуда. В каждой из частей
сосуда содержится одинаковое количество идеального одноатомного газа при
температуре 270С. Сколько молей газа находится в каждой части цилиндра?
Толщиной поршня пренебречь.
Р1 + mg/S = P2
P1(H-h)*S = νRT
P2hS = νRT
νRT/ (H-h) + mg = νRT/h
ν[ RT/ (H-h) – RT/h] = - mg
ν = mg/ RT(1/h – 1/(H-h))