Задание 24 ЕГЭ по физике: страница 4

Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре <?import namespace = m urn = "http://www.w3.org/1998/Math/MathML" implementation = "#MathPlayer" declareNamespace />T₁=600 K и давлении p₁=4⋅10 ⁵ Па, расширяется и одновременно охлаждается так, что его температура при расширении обратно пропорциональна объёму. Конечное давление газа p₂=10 ⁵ Па. Какое количество теплоты газ отдал при расширении, если при этом он совершил работу A=2493 Дж?

В вертикальном цилиндре, закрытом лёгким поршнем, находится ацетон (С₃Н₆О) при температуре кипения t=56 ^∘ C . В результате сообщения ацетону некоторого количества теплоты часть его превращается в пар, который при изобарном расширении совершает работу, поднимая поршень. Удельная теплота парообразования ацетона L=524⋅ 10 ³ Дж/кг, а его молярная масса M=58⋅ 10 ⁻³ кг/моль. Какая часть подводимого к ацетону количества теплоты превращается в работу? Объёмом жидкого ацетона и трением между поршнем и цилиндром пренебречь.

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. рисунок). Какое количество теплоты Q передано затем газу, если в результате поршень медленно переместился вправо на расстояние b?

В вертикальном цилиндре с гладкими стенками, открытом сверху, под поршнем находится одноатомный идеальный газ. В начальном состоянии поршень массой M и площадью основания S покоится на высоте h, опираясь на выступы (см. рис. 1). Давление газа p₀ равно внешнему атмосферному. Какое количество теплоты Q нужно сообщить газу при медленном его нагревании, чтобы поршень оказался на высоте H (см. рис. 2)? Тепловыми потерями пренебречь.

1 моль идеального одноатомного газа участвует в процессе 1<?xml:namespace prefix = m ns = "http://www.w3.org/1998/Math/MathML" /> – 2 – 3, график которого представлен на рисунке в координатах V – p, где V – объём газа, p – его давление. Температуры газа в состояниях 1 и 3 T₁=T₃=300 К. В процессе 2 – 3 газ увеличил свой объём в 3 раза. Какое количество теплоты отдал газ в процессе 1 – 2?

В сосуде под поршнем находится влажный воздух при давлении р₁ = 120 кПа и температуре t = 80 ^oC с относительной влажностью j = 70%. Объём под поршнем уменьшают в три раза при постоянной температуре. Каким станет давление влажного воздуха под поршнем? Давление насыщенных паров воды р_н при температуре t = 80 ^oC равно 47,3 кПа.

В вертикальном цилиндре, закрытом лёгким поршнем, находится бензол (С₆H₆) при температуре кипения t=80 ^o C . При сообщении бензолу количества теплоты Q часть его превращается в пар, который при изобарном расширении совершает работу А. Удельная теплота парообразования бензола L=396⋅ 10 ³ Дж/кг, его молярная масса M = 78⋅ 10 ⁻³ кг/моль. Какая часть подведённого к бензолу количества теплоты переходит в работу? Объёмом жидкого бензола пренебречь.

Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре <?import namespace = m urn = "http://www.w3.org/1998/Math/MathML" implementation = "#MathPlayer" declareNamespace />T₁=600 K и давлении p₁=4⋅10 ⁵ Па, расширяется и одновременно охлаждается так, что его температура при расширении обратно пропорциональна объёму. Конечное давление газа p₂=10 ⁵ Па. На какую величину изменилась внутренняя энергия аргона в результате расширения?

В вертикальном цилиндрическом сосуде с площадью поперечного сечения <?import namespace = m urn = "http://www.w3.org/1998/Math/MathML" implementation = "#MathPlayer" declareNamespace />S=5 см², ограниченном сверху подвижным поршнем массой M=1 кг, находится воздух при комнатной температуре. Первоначально поршень находился на высоте H=13 см от дна сосуда. На какой высоте h от дна сосуда окажется поршень, если на него положить груз массой m=0,5 кг? (Воздух считать идеальным газом, а его температуру – неизменной. Атмосферное давление принять равным 10⁵ Па.) Трение между стенками сосуда и поршнем не учитывать.

В вертикальном цилиндрическом сосуде с гладкими стенками под подвижным поршнем массой 10 кг и площадью поперечного сечения 50 см² находится разреженный газ (см. рисунок). При движении сосуда по вертикали с ускорением, направленных вверх и равным по модулю
1 м/с², высота столба газа под поршнем постоянна и на 5% меньше, чем в покоящемся сосуде. Считая температуру газа под поршнем неизменной, а наружное давление постоянным, определите внешнее давление. Масса газа под поршнем постоянна.

Стеклянный сосуд, содержащий влажный воздух при t₁ =30 °С, плотно закрыли крышкой и нагрели до t₂ =50 °С. Опираясь на законы молекулярной физики, объясните, как изменятся при этом парциальное давление водяного пара и относительная влажность воздуха в сосуде.

Теплоизолированный сосуд разделён тонкой перегородкой на две части, отношение объёмов которых V₂ / V₁ =2 . Обе части сосуда заполнены одинаковым одноатомным идеальным газом. Давление в первой из них равно р₀, во второй – 4р₀. Каким станет давление в сосуде, если перегородку убрать?

В вольфрамовом цилиндре под поршнем водород при атмосферном давлении и температуре 300 К занимает объём 0,1 л. При нагревании водорода в цилиндре при постоянном давлении часть молекул распадается согласно реакции H₂ ↔H+H, причём процент α распавшихся молекул увеличивается с ростом температуры T, как показано на рисунке (α – отношение числа распавшихся молекул к первоначальному числу молекул, выраженное в процентах). Какой объём занимает смесь газов в цилиндре при температуре 3000 К?

Сосуд с воздухом, отделённым от атмосферы поршнем, поместили в сосуд с водой и прикрепили ко дну кастрюли нитью, не дающей сосуду всплыть на поверхность. Начальная температура воздуха в сосуде и воды в кастрюле t₁ =18 °С. Кастрюлю помещают в холодильник. Ниже какой температуры t₂ должна охладиться вода, чтобы сосуд опустился на дно кастрюли? Начальный объём воздуха в сосуде V₁ = 2 дм³. Масса сосуда с поршнем m = 2,2 кг. Сосуд и поршень изготовлены из стали, плотность которой ρ = 7800 кг/м³. Поршень может скользить без трения со стенками сосуда. Считать массу воздуха в сосуде намного меньшей, чем масса сосуда с поршнем.

В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом поршнем, находится одноатомный идеальный газ. Первоначальное давление газа p₁ = 4·10⁵ Па. Расстояние от дна сосуда до поршня L = 30 см. Площадь поперечного сечения поршня S = 25 см². В результате медленного нагревания газа поршень некоторое время покоился, а затем медленно сдвинулся на расстояние x = 10 см. При движении поршня на него со стороны стенок сосуда действует сила трения величиной F_тр = 3·10³ Н. Какое количество теплоты получил газ в этом процессе? Считать, что сосуд находится в вакууме.

Два одинаковых теплоизолированных сосуда соединены короткой трубкой с краном. Объём каждого сосуда <?import namespace = m urn = "http://www.w3.org/1998/Math/MathML" implementation = "#MathPlayer" declareNamespace />V=1 м³. В первом сосуде находится ν₁=1 моль гелия при температуре T₁=400 К; во втором – ν₂=3 моль аргона при температуре T₂. Кран открывают. После установления равновесного состояния давление в сосудах p=5,4 кПа. Определите первоначальную температуру аргона T₂.

В закрытом сосуде объёмом V = 10 л находится влажный воздух массой m = 18 г при температуре t = 80 ^oC и давлении р = 2·10⁵ Па. Определите массу паров воды в сосуде.

Воздушный шар наполняется горячим воздухом при нормальном атмосферном давлении. Абсолютная температура Т горячего воздуха в 2 раза больше температуры Т₀ окружающего воздуха. При каком отношении массы оболочки к массе наполняющего её воздуха шар начнёт подниматься? Оболочка шара нерастяжима и имеет в нижней части небольшое отверстие.
Массой груза и объёмом материала оболочки шара пренебречь.

В запаянной с одного конца длинной горизонтальной стеклянной трубке постоянного сечения (см. рисунок) находится столбик воздуха длиной l₁ = 30,7 см, запертый столбиком ртути. Если трубку поставить вертикально отверстием вверх, то длина воздушного столбика под ртутью будет равна l₂ = 23,8 см. Какова длина ртутного столбика? Атмосферное давление 747 мм рт. ст. Температуру воздуха в трубке считать постоянной.

В вертикальном цилиндрическом сосуде с площадью поперечного сечения S = 5 см², под подвижным поршнем массой М = 1 кг с лежащим на нём грузом массой m = 0,5 кг находится воздух при комнатной температуре. Первоначально поршень находился на высоте h₁ = 13 см от дна сосуда. На сколько изменится эта высота, если груз снять с поршня? Воздух считать идеальным газом, а его температуру – неизменной. Атмосферное давление равно 10⁵ Па. Трение между стенками и поршнем не учитывать.