СДАМ ГИА: РЕШУ ЕГЭ
Образовательный портал для подготовки к экзаменам
Физика
≡ физика
сайты - меню - вход - новости




Школа экспертов
Вернуться на основную страницу «Школы экспертов»

Ниже представлены ученические решения экзаменационных заданий. Оцените каждое из них в соответствии с критериями проверки заданий ЕГЭ. После нажатия кнопки «Проверить» вы узнаете правильный балл за каждое из решений. В конце будут подведены итоги.

Задание 2976
Задание 3072
Задание 3073
Задание 4154
Задание 5385
Задание 7165
Задание 7166
Задание 8556


Задание № 2976

С разреженным азотом, который находится в сосуде под поршнем, провели два опыта. В первом опыте газу сообщили, закрепив поршень, количество теплоты в результате чего его температура изменилась на некоторую величину Во втором опыте, предоставив азоту возможность изобарно расширяться, сообщили ему количество теплоты в результате чего его температура изменилась также на Каким было изменение температуры в опытах? Масса азота


Решение

Согласно первому началу термодинамики

 

 

где  — приращение внутренней энергии газа (одинаковое в двух опытах), A — работа газа во втором опыте. Вычитая (1) из (2), получаем

 

Работа A совершалась газом в ходе изобарного расширения, так что

 

 

( — изменение объёма газа).

С помощью уравнения Клапейрона — Менделеева эту работу можно выразить через приращение температуры газа:

 

Из уравнений (3), (4) и (5) получаем

 

Ответ:

 

Примечание.

Существует более короткое решение, однако для него требуется знание формулы для изменения внутренней энергии двухатомного газа: В этой формуле стоит 5/2 вместо привычных 3/2, это отражает тот факт, что у двухатомных молекул 5 степеней свободы (два вращения + три поступательных движения) в отличие от одноатомных молекул, у которых есть только три поступательных движения. (Замечание: для многоатомных молекул (состоящих из трех и более атомов) справедлива формула так как для них есть шесть степеней свободы: три вращения + три поступательных движения).

Рассмотрим первый опыт. Согласно первому началу термодинамики, все переданное газу тепло идет на изменение его внутренней энергии, поскольку поршень фиксирован, и газ не может совершать работу:

 

 

Отсюда сразу находим изменение температуры азота:

 

 

Обратите внимание, что данные задачи избыточны, в этом способе решения нам вообще не потребовались данные о втором опыте.



Критерии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния заданияБаллы
Приведено пол­ное решение, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие элементы:

I) за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские законы, закономерности, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом (в дан­ном слу­чае — урав­не­ние Клапейрона-Менделеева, пер­вое на­ча­ло тер­мо­ди­на­ми­ки):

II) описаны все вво­ди­мые в ре­ше­ние бук­вен­ные обо­зна­че­ния фи­зи­че­ских ве­ли­чин {за исключением, возможно, обо­зна­че­ний констант, ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, и обозначений, ис­поль­зу­е­мых в усло­вии задачи):

III) проведены не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния (допускается вер­баль­ное ука­за­ние на их проведение) и расчёты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту (допускается ре­ше­ние «по частям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вычислениями);

IV) представлен пра­виль­ный ответ с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния ис­ко­мой величины.

3
Правильно за­пи­са­ны не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские законы, закономерности, про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния и пред­став­лен пра­виль­ный ответ с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния ис­ко­мой величины. Но име­ет­ся один из сле­ду­ю­щих недостатков.

Записи, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му или обоим пунктам: II и III -представлены не в пол­ном объёме или отсутствуют.

ИЛИ

При ПОЛ­НОМ пра­виль­ном ре­ше­нии лиш­ние записи, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (возможно, неверные), не от­де­ле­ны от ре­ше­ния (не зачёркнуты, не за­клю­че­ны в скобки, рамку и т. п.).

ИЛИ

При ПОЛ­НОМ ре­ше­нии в не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­ны ошибки, и (или) преобразования/вычисления не до­ве­де­ны до конца.

ИЛИ

При ПОЛ­НОМ ре­ше­нии от­сут­ству­ет пункт IV, или в нём до­пу­ще­на ошибка.

2
Представлены записи, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих случаев. Пред­став­ле­ны толь­ко по­ло­же­ния и формулы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские законы, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния задачи, без каких-либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их использованием, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние задачи, и ответа.

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных формул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния за­да­чи (или утверждение, ле­жа­щее в ос­но­ве решения), но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся формулами, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние задачи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из ис­ход­ных формул, не­об­хо­ди­мых для ре­ше­ния за­да­чи (или утверждении, ле­жа­щем в ос­но­ве решения), до­пу­ще­на ошибка, но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся формулами, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние задачи.

1
Все слу­чаи решения, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла.0
Максимальный балл3


Пример 1.

 

Оцените это решение в баллах:

Пример 2.

 

Оцените это решение в баллах:

Пример 3.

 

Оцените это решение в баллах:

Пример 4.

 

Оцените это решение в баллах:

Пример 5.

 

Оцените это решение в баллах:



Задание № 3072

Воздушный шар, оболочка которого имеет массу и объём наполняется горячим воздухом при нормальном атмосферном давлении и температуре окружающего воздуха Какую минимальную температуру t должен иметь воздух внутри оболочки, чтобы шар начал подниматься? Оболочка шара нерастяжима и имеет в нижней части небольшое отверстие.


Решение

Условие подъема шара: где М — масса оболочки, m — масса воздуха внутри оболочки, отсюда

 

 

где  — плотность окружающего воздуха, — плотность воздуха внутри оболочки, V — объём шара.

Для воздуха внутри шара находим:

 

или

 

где p — атмосферное давление, Т — температура воздуха внутри шара. Соответственно, имеем плотность воздуха снаружи:

 

 

где  — температура окружающего воздуха.

 

 

Ответ:



Кри­те­рии оценки вы­пол­не­ния задания Баллы
При­ве­де­но полное пра­виль­ное решение, вклю­ча­ю­щее следующие элементы:
1) верно за­пи­са­ны формулы, вы­ра­жа­ю­щие физические законы, при­ме­не­ние которых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния задачи вы­бран­ным способом (в дан­ном решении — вы­ра­же­ние для силы Архимеда, связь массы и плотности, урав­не­ние Менделеева–Клапейрона);
2) про­ве­де­ны необходимые ма­те­ма­ти­че­ские преобразования и расчеты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му числовому ответу, и пред­став­лен ответ (с ука­за­ни­ем единиц измерения); при этом до­пус­ка­ет­ся решение «по частям» (с про­ме­жу­точ­ны­ми вычислениями).
3
Пред­став­лен­ное решение со­дер­жит п. 1 пол­но­го решения, но имеет один из сле­ду­ю­щих недостатков:
– в не­об­хо­ди­мых математических пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вычислени- ях до­пу­ще­на ошибка,
   ИЛИ
– не­об­хо­ди­мые математические пре­об­ра­зо­ва­ния и вы­чис­ле­ния логически верны, не со­дер­жат ошибок, но не закончены,
   ИЛИ
– не пред­став­ле­ны преобразования, при­во­дя­щие к ответу, но за­пи­сан правильный чис­ло­вой ответ или ответ в общем виде,
   ИЛИ
– ре­ше­ние содержит ошиб­ку в не­об­хо­ди­мых математических пре­об­ра­зо­ва­ни­ях и не до­ве­де­но до чис­ло­во­го ответа.
2
Пред­став­ле­ны записи, со­от­вет­ству­ю­щие одному из сле­ду­ю­щих случаев:
– пред­став­ле­ны только по­ло­же­ния и формулы, вы­ра­жа­ю­щие физические законы, при­ме­не­ние которых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния задачи, без каких-либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их использованием, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние задачи, и ответа,
   ИЛИ
– в ре­ше­нии отсутствует ОДНА из ис­ход­ных формул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния задачи (или утверждение, ле­жа­щее в ос­но­ве решения), но при­сут­ству­ют логически вер­ные преобразования с име­ю­щи­ми­ся формулами, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние задачи,
   ИЛИ
– в ОДНОЙ из ис­ход­ных формул, не­об­хо­ди­мых для ре­ше­ния задачи (или в утверждении, ле­жа­щем в ос­но­ве решения), до­пу­ще­на ошибка, но при­сут­ству­ют логически вер­ные преобразования с име­ю­щи­ми­ся формулами, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние задачи.
1
Все слу­чаи решения, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вышеуказанным кри­те­ри­ям выставления оце­нок в 1, 2, 3 балла. 0


Пример 1.

 

Оцените это решение в баллах:

Пример 2.

 

Оцените это решение в баллах:

Пример 3.

 

Оцените это решение в баллах:

Пример 4.

 

Оцените это решение в баллах:



Задание № 3073

В калориметре находился 1 кг льда. Какой была температура льда, если после добавления в калориметр 15 г воды, имеющей температуру 20 °С, в калориметре установилось тепловое равновесие при –2 °С? Теплообменом с окружающей средой и теплоемкостью калориметра пренебречь.


Решение

Количество теплоты, необходимое для нагревания льда, находящегося в калориметре, до температуры t:

 

    (1)

 

Количество теплоты, отдаваемое водой при охлаждении её до 0 °С:

 

    (2)

 

Количество теплоты, выделяющейся при отвердевании воды при 0 °С:

 

    (3)

 

Количество теплоты, выделяющейся при охлаждении льда, полученного из воды, до температуры t:

 

    (4)

 

Уравнение теплового баланса:

 

    (5)

 

Объединяя формулы (1)—(5), получаем

 

 

Ответ:



Кри­те­рии оцен­ки вы­пол­не­ния за­да­ния Баллы
При­ве­де­но пол­ное пра­виль­ное решение, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие элементы:
1) пра­виль­но за­пи­са­ны формулы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские законы, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом (в дан­ном ре­ше­нии – урав­не­ние теп­ло­во­го баланса, фор­му­лы для ко­ли­че­ства теплоты, по­лу­ча­е­мой или от­да­ва­е­мой телом при нагревании, осты­ва­нии и кристаллизации);
2) про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и расчеты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му ответу, и пред­став­лен ответ (с ука­за­ни­ем еди­ниц измерения); при этом до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по частям».
3
Пред­став­лен­ное ре­ше­ние со­дер­жит п.1 пол­но­го решения, но и имеет один из сле­ду­ю­щих недостатков:
— В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­на ошибка.
   ИЛИ
— Не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и вы­чис­ле­ния ло­ги­че­ски верны, не со­дер­жат ошибок, но не закончены.
   ИЛИ
— Не пред­став­ле­ны преобразования, при­во­дя­щие к ответу, но за­пи­сан пра­виль­ный чис­ло­вой ответ или ответ в общем виде.
   ИЛИ
— Ре­ше­ние со­дер­жит ошиб­ку в не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях и не до­ве­де­но до чис­ло­во­го ответа.
2
Пред­став­ле­ны записи, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих случаев:
— Пред­став­ле­ны толь­ко по­ло­же­ния и формулы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские законы, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния задачи, без каких- либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их использованием, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние задачи, и ответа.
   ИЛИ
— В ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных формул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния за­да­чи (или утверждение, ле­жа­щее в ос­но­ве решения), но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся формулами, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние задачи.
   ИЛИ
— В ОДНОЙ из ис­ход­ных формул, не­об­хо­ди­мых для ре­ше­ния за­да­чи (или утверждении, ле­жа­щем в ос­но­ве решения), до­пу­ще­на ошибка, но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся формулами, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние задачи.
1
Все слу­чаи решения, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла. 0


Пример 1.

 

Оцените это решение в баллах:

Пример 2.

 

Оцените это решение в баллах:

Пример 3.

 

Оцените это решение в баллах:

Пример 4.

 

Оцените это решение в баллах:



Задание № 4154

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


Решение



Критерии оценивания выполнения заданияБаллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае – термодинамическая модель одноатомного идеального газа,

1-е начало термодинамики, определение плотности вещества, вычисление работы газа по графику процесса на pV-диаграмме);

II) описаны все вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением, возможно, обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений, используемых в условии задачи);

III) проведены необходимые математические преобразования (допускается вербальное указание на их проведение) и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);

IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины.

3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности и проведены необходимые преобразования.

Но имеются следующие недостатки

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.

ИЛИ

В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты, не заключены в скобки, рамку и т.п.).

ИЛИ

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца.

ИЛИ

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка

2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.

ИЛИ

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи

1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла0
Максимальный балл3


Пример 1.

 

Оцените это решение в баллах:

Пример 2.

 

Оцените это решение в баллах:

Пример 3.

Оцените это решение в баллах:

Пример 4.

Оцените это решение в баллах:

Пример 5.

Оцените это решение в баллах:



Задание № 5385

В сосуде объёмом V = 0,02 м с жёсткими стенками находится одноатомный газ при атмосферном давлении. В крышке сосуда имеется отверстие площадью S, заткнутое пробкой. Максимальная сила трения покоя F пробки о края отверстия равна 100 Н. Пробка выскакивает, если газу передать количество теплоты не менее 15 кДж. Определите значение S, полагая газ идеальным.


Решение

1. Пробка выскакивает, если сила давления газа в сосуде становится больше суммы сил атмосферного давления и максимальной силы трения покоя пробки о края отверстия:

 

2. По первому началу термодинамики переданное газу количество теплоты идёт на изменение внутренней энергии и совершение работы против внешних сил. Объём сосуда не изменяется, следовательно работа газа равна нулю, тогда

 

 

3. Идеальный газ подчиняется уравнению состояния Клапейрона — Менделеева:

 

 

Отсюда находим площадь отверстия:

 

 

Ответ:



Критерии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния заданияБаллы
Приведено пол­ное решение, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие элементы:

I) за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские законы, закономерности, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом (в дан­ном слу­чае — урав­не­ние Менделеева-Клапейрона, пер­вое на­ча­ло тер­мо­ди­на­ми­ки, формула для расчёта внутренней энергии идеального одноатомного газа и условие равновесия пробки):

II) описаны все вво­ди­мые в ре­ше­ние бук­вен­ные обо­зна­че­ния фи­зи­че­ских ве­ли­чин {за исключением, возможно, обо­зна­че­ний констант, ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, и обозначений, ис­поль­зу­е­мых в усло­вии задачи):

III) проведены не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния (допускается вер­баль­ное ука­за­ние на их проведение) и расчёты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту (допускается ре­ше­ние «по частям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вычислениями);

IV) представлен пра­виль­ный ответ с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния ис­ко­мой величины.

3
Правильно за­пи­са­ны не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские законы, закономерности, про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния и пред­став­лен пра­виль­ный ответ с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния ис­ко­мой величины. Но име­ет­ся один из сле­ду­ю­щих недостатков.

Записи, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му или обоим пунктам: II и III -представлены не в пол­ном объёме или отсутствуют.

ИЛИ

При ПОЛ­НОМ пра­виль­ном ре­ше­нии лиш­ние записи, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (возможно, неверные), не от­де­ле­ны от ре­ше­ния (не зачёркнуты, не за­клю­че­ны в скобки, рамку и т. п.).

ИЛИ

При ПОЛ­НОМ ре­ше­нии в не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­ны ошибки, и (или) преобразования/вычисления не до­ве­де­ны до конца.

ИЛИ

При ПОЛ­НОМ ре­ше­нии от­сут­ству­ет пункт IV, или в нём до­пу­ще­на ошибка.

2
Представлены записи, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих случаев. Пред­став­ле­ны толь­ко по­ло­же­ния и формулы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские законы, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния задачи, без каких-либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их использованием, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние задачи, и ответа.

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных формул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния за­да­чи (или утверждение, ле­жа­щее в ос­но­ве решения), но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся формулами, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние задачи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из ис­ход­ных формул, не­об­хо­ди­мых для ре­ше­ния за­да­чи (или утверждении, ле­жа­щем в ос­но­ве решения), до­пу­ще­на ошибка, но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся формулами, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние задачи.

1
Все слу­чаи решения, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла.0
Максимальный балл3


Пример 1.

Оцените это решение в баллах:

Пример 2.

Оцените это решение в баллах:

Пример 3.

Оцените это решение в баллах:

Пример 4.

Оцените это решение в баллах:

Пример 5.

 

Оцените это решение в баллах:

Пример 6.

Оцените это решение в баллах:



Задание № 7165

Воздушный шар, оболочка которого имеет массу M = 145 кг и объем V = 230 м3, наполняется горячим воздухом при нормальном атмосферном давлении и температуре окружающего воздуха t0 = 0 °С. Какую минимальную температуру t должен иметь воздух внутри оболочки, чтобы шар начал подниматься? Оболочка шара нерастяжима и имеет в нижней части небольшое отверстие.


Решение

Условие подъема шара: где M — масса оболочки, m — масса воздуха внутри оболочки, отсюда

 

 

где ρ0 — плотность окружающего воздуха, ρ — плотность воздуха внутри оболочки, V — объем шара.

Для воздуха внутри шара находим: или где p — атмосферное давление, — молярная масса воздуха, T — температура воздуха внутри шара. Соответственно, имеем плотность воздуха снаружи: где T0 — температура окружающего воздуха.

 

 

Ответ: 265.



Критерии оце­ни­ва­ния выполнения заданияБаллы
Приведено пол­ное решение, вклю­ча­ю­щее следующие элементы:

I) за­пи­са­ны положения тео­рии и фи­зи­че­ские законы, закономерности, при­ме­не­ние которых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния задачи вы­бран­ным способом (в дан­ном случае: вы­ра­же­ние для силы Архимеда, связь массы и плотности, урав­не­ние Менделеева–Клапейрона);

II) опи­са­ны все вновь вво­ди­мые в ре­ше­нии буквенные обо­зна­че­ния физических ве­ли­чин (за ис­клю­че­ни­ем обозначений констант, ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, обо­зна­че­ний величин, ис­поль­зу­е­мых в условии

задачи, и стан­дарт­ных обозначений величин, ис­поль­зу­е­мых при на­пи­са­нии физических законов);

III) про­ве­де­ны необходимые ма­те­ма­ти­че­ские преобразования и расчёты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му числовому от­ве­ту (допускается ре­ше­ние «по частям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вычислениями);

IV) пред­став­лен правильный ответ с ука­за­ни­ем единиц из­ме­ре­ния искомой величины

3
Правильно за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые положения теории, фи­зи­че­ские законы, закономерности, и про­ве­де­ны необходимые преобразования. Но име­ют­ся один или не­сколь­ко из сле­ду­ю­щих недостатков. Записи, со­от­вет­ству­ю­щие пункту II, пред­став­ле­ны не в пол­ном объёме

или отсутствуют.

И (ИЛИ)

В ре­ше­нии имеются лиш­ние записи, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (возможно, неверные), ко­то­рые не от­де­ле­ны от ре­ше­ния (не зачёркнуты, не за­клю­че­ны в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

В не­об­хо­ди­мых математических пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях допущены ошибки, и (или) в ма­те­ма­ти­че­ских преобразованиях/вычислениях про­пу­ще­ны логически важ­ные шаги.

И (ИЛИ)

От­сут­ству­ет пункт IV, или в нём до­пу­ще­на ошибка (в том числе в за­пи­си единиц из­ме­ре­ния величины)

2
Представлены записи, со­от­вет­ству­ю­щие одному из сле­ду­ю­щих случаев.

Представлены толь­ко положения и формулы, вы­ра­жа­ю­щие физические законы, при­ме­не­ние которых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния задачи, без каких-либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их использованием, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние задачи.

ИЛИ

В ре­ше­нии отсутствует ОДНА из ис­ход­ных формул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния задачи (или утверждение, ле­жа­щее в ос­но­ве решения), но при­сут­ству­ют логически вер­ные преобразования с име­ю­щи­ми­ся формулами, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние задачи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из ис­ход­ных формул, не­об­хо­ди­мых для ре­ше­ния задачи (или в утверждении, ле­жа­щем в ос­но­ве решения), до­пу­ще­на ошибка, но при­сут­ству­ют логически вер­ные преобразования с име­ю­щи­ми­ся формулами, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние задачи

1
Все слу­чаи решения, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вышеуказанным кри­те­ри­ям выставления оце­нок в 1, 2, 3 балла.0
Максимальный балл3


Пример 1.

Оцените это решение в баллах:

Пример 2.

Оцените это решение в баллах:

Пример 3.

Оцените это решение в баллах:

Пример 4.

Оцените это решение в баллах:

Пример 5.

Оцените это решение в баллах:



Задание № 7166

Один моль одноатомного идеального газа совершает процесс 1–2–3, график которого показан на рисунке в координатах p–T. Известно, что давление газа p в процессе 1–2 увеличилось в 2 раза. Какое количество теплоты было сообщено газу в процессе 1–2–3, если его температура T в состоянии 1 равна 300 К, а в состоянии 3 равна 900 К?


Решение

Для определения количества теплоты Q123 необходимо сложить количества теплоты, сообщённые газу на участках 1–2 и 2–3: Q123 = Q12 + Q23.

Исходя из приведённого графика, можно сделать вывод, что процесс 1–2 является изохорным. Для него, как следует из уравнения Клапейрона – Менделеева, откуда Следовательно,

 

 

Работа газа в процессе 1–2 равна нулю, и для него первый закон термодинамики с учётом выражения для внутренней энергии одноатомного идеального газа принимает вид:

 

 

Процесс 2–3 является изобарным с давлением p = p2 = const, для него первый закон термодинамики принимает вид: Q23 = Δ U23 + Δ A23, где — изменение внутренней энергии газа, — совершённая газом работа. Из уравнения Клапейрона–Менделеева pV = νRT следует, что

 

 

Таким образом,

 

 

В результате

Ответ: 10.



Критерии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния заданияБаллы
Приведено пол­ное решение, вклю­ча­ю­щее следующие элементы:

I) за­пи­са­ны положения тео­рии и фи­зи­че­ские законы, закономерности, при­ме­не­ние которых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния задачи вы­бран­ным способом (в дан­ном случае: пер­вый закон термодинамики, фор­му­лы для внут­рен­ней энергии од­но­атом­но­го идеального газа и для ра­бо­ты газа на изобаре, урав­не­ние Клапейрона – Менделеева);

II) опи­са­ны все вновь вво­ди­мые в ре­ше­нии буквенные обо­зна­че­ния физических ве­ли­чин (за ис­клю­че­ни­ем обозначений констант, ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, обо­зна­че­ний величин, ис­поль­зу­е­мых в усло­вии задачи, и стан­дарт­ных обозначений величин, ис­поль­зу­е­мых при на­пи­са­нии физических законов);

III) про­ве­де­ны необходимые ма­те­ма­ти­че­ские преобразования и расчёты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му числовому от­ве­ту (допускается ре­ше­ние «по частям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вычислениями);

IV) пред­став­лен правильный ответ с ука­за­ни­ем единиц из­ме­ре­ния искомой величины

3
Правильно за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые положения теории, фи­зи­че­ские законы, закономерности, и про­ве­де­ны необходимые преобразования.

Но име­ют­ся один или не­сколь­ко из сле­ду­ю­щих недостатков.

Записи, со­от­вет­ству­ю­щие пункту II, пред­став­ле­ны не в пол­ном объёме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

В ре­ше­нии имеются лиш­ние записи, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (возможно, неверные), ко­то­рые не от­де­ле­ны от ре­ше­ния (не зачёркнуты, не за­клю­че­ны в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

В не­об­хо­ди­мых математических пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях допущены ошибки, и (или) в ма­те­ма­ти­че­ских преобразованиях/вычислениях про­пу­ще­ны логически важ­ные шаги.

И (ИЛИ)

От­сут­ству­ет пункт IV, или в нём до­пу­ще­на ошибка (в том числе в за­пи­си единиц из­ме­ре­ния величины)

2
Представлены записи, со­от­вет­ству­ю­щие одному из сле­ду­ю­щих случаев.

Представлены толь­ко положения и формулы, вы­ра­жа­ю­щие физические законы, при­ме­не­ние которых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния задачи, без каких-либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их использованием, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние задачи.

ИЛИ

В ре­ше­нии отсутствует ОДНА из ис­ход­ных формул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния задачи (или утверждение, ле­жа­щее в ос­но­ве решения), но при­сут­ству­ют логически вер­ные преобразования с име­ю­щи­ми­ся формулами, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние задачи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из ис­ход­ных формул, не­об­хо­ди­мых для ре­ше­ния задачи (или в утверждении, ле­жа­щем в ос­но­ве решения), до­пу­ще­на ошибка, но при сут­ству­ют логически вер­ные преобразования с име­ю­щи­ми­ся формулами, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние задачи

1
Все слу­чаи решения, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла.0
Максимальный балл3


Пример 1.

Оцените это решение в баллах:

Пример 2.

Оцените это решение в баллах:

Пример 3.

Оцените это решение в баллах:

Пример 4.

Оцените это решение в баллах:



Задание № 8556

Сосуд объёмом 10 л содержит смесь водорода и гелия общей массой 2 г при температуре 27 °С и давлении 200 кПа. Каково отношение массы водорода к массе гелия в смеси?


Решение

1. Запишем уравнение Клапейрона — Менделеева для водорода и гелия в смеси:

 

 

 

2. Согласно закону Дальтона давление смеси:

Кроме того, масса смеси

 

3. Решая систему уравнений, получаем:

 

 

 

Ответ: 1,5.



Критерии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния заданияБаллы
Приведено пол­ное решение, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие элементы:

I) за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские законы, закономерности, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом (в дан­ном случае: урав­не­ние Клапейрона—Менделеева; усло­вие рав­но­ве­сия тела, дви­жу­ще­го­ся поступательно);

II) опи­са­ны все вновь вво­ди­мые в ре­ше­нии бук­вен­ные обо­зна­че­ния фи­зи­че­ских ве­ли­чин (за ис­клю­че­ни­ем обо­зна­че­ний констант, ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, и обозначений, ис­поль­зу­е­мых в усло­вии задачи);

III) про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и расчёты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту (допускается ре­ше­ние «по частям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вычислениями);

IV) пред­став­лен пра­виль­ный ответ с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния ис­ко­мой величины

3
Правильно за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния теории, фи­зи­че­ские законы, закономерности, и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые преобразования. Но име­ют­ся сле­ду­ю­щие недостатки.

Записи, со­от­вет­ству­ю­щие пунк­ту II, пред­став­ле­ны не в пол­ном объёме или отсутствуют.

ИЛИ

В ре­ше­нии лиш­ние записи, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (возможно, неверные), не от­де­ле­ны от ре­ше­ния (не зачёркнуты; не за­клю­че­ны в скобки, рамку и т.п.).

ИЛИ

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­ны ошибки, и(или) преобразования/вычисления не до­ве­де­ны до конца.

ИЛИ

От­сут­ству­ет пункт IV, или в нём до­пу­ще­на ошибка

2
Представлены записи, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих случаев.

Пред­став­ле­ны толь­ко по­ло­же­ния и формулы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские законы, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния задачи, без каких-либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их использованием, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние задачи, и ответа.

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных формул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния за­да­чи (или утверждение, ле­жа­щее в ос­но­ве решения), но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся формулами, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние задачи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из ис­ход­ных формул, не­об­хо­ди­мых для ре­ше­ния за­да­чи (или в утверждении, ле­жа­щем в ос­но­ве решения), до­пу­ще­на ошибка, но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся формулами, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние задачи

1
Все слу­чаи решения, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла0
Максимальный балл3


Пример 1.

Оцените это решение в баллах:

Пример 2.

Оцените это решение в баллах:

Пример 3.

Оцените это решение в баллах:

Пример 4.

Оцените это решение в баллах:

Пример 5.

Оцените это решение в баллах:



Наверх
Вернуться на основную страницу «Школы экспертов»