Завдання 1 до ЄДІ з фізики з рішенням
У горизонтальному циліндричній посудині, закритій поршнем, знаходиться одноатомний ідеальний газ.
Первинний тиск газу p1 = 4 × 10 5 Па.
Відстань від дна судини до поршня одно L.
Площа поперечного перерізу поршня S = 25 см 2.
В результаті повільного нагрівання газ отримав кількість теплоти Q = 1,65 кДж, а поршень зрушився на відстань x = 10 см.
При русі поршня на нього з боку стінок посудини діє сила тертя величиною Fтр = 3 · 10 3 Н.
Знайдіть L. Вважати, що посудину знаходиться у вакуумі.
У циліндрі, закритому рухомим поршнем, знаходиться одноатомний газ,
який може просочуватися крізь зазор навколо поршня.
Під час експерименту по ізотермічному стиску газу його обсяг зменшився вдвічі,
а тиск газу впав в 3 рази.
У скільки разів змінилася внутрішня енергія газу в циліндрі?
Газ вважати ідеальним.
Внутрішня енергія одноатомного ідеального газу пропорційна
його температурі і числу молей газу: U = (3/2) vRT.
Запишемо рівняння Клапейрона-Менделєєва:
pV = vRT
(P - тиск газу, V - об'єм судини, R - газова постійна,
T - температура газу, v - число молей газу).
З нього видно, що твір vT пропорційно твору pV.
Значить, згідно з умовою завдання, внутрішня енергія газу
(Як і твір pV) зменшилася в 6 разів.
Відповідь. U зменшилася в 6 разів.
