Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 24 № 40296
i

В боль­шом теп­ло­изо­ли­ро­ван­ном ци­лин­дре с жёстки­ми стен­ка­ми, раз­делённом тон­кой не­де­фор­ми­ру­е­мой пе­ре­го­род­кой на две части с объёмами V1  =  2 м3 и V2  =  1 м3, на­хо­дит­ся иде­аль­ный од­но­атом­ный газ с дав­ле­ни­я­ми в этих его ча­стях, рав­ны­ми p1  =  1 атм. и p2  =  2 атм. со­от­вет­ствен­но. Какая сила F будет дей­ство­вать со сто­ро­ны газа на ос­но­ва­ние ци­лин­дра ра­ди­у­сом r  =  0,4 м, если убрать пе­ре­го­род­ку?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  Внут­рен­ние энер­гии газа в пер­вой и вто­рой ча­стях объёма ци­лин­дра равны, со­от­вет­ствен­но, U_1 = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби p_1V_1 и U_2 = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби p_2V_2.

2.  По­сколь­ку сосуд теп­ло­изо­ли­ро­ван и его стен­ки жёсткие, он не об­ме­ни­ва­ет­ся ко­ли­че­ством теп­ло­ты с окру­жа­ю­щи­ми те­ла­ми, и ра­бо­та при сме­ши­ва­нии газов не со­вер­ша­ет­ся. По­это­му, в со­от­вет­ствии с пер­вым за­ко­ном тер­мо­ди­на­ми­ки, внут­рен­няя энер­гия дан­ной си­сте­мы со­хра­ня­ет­ся не­из­мен­ной. Сле­до­ва­тель­но, после уда­ле­ния пе­ре­го­род­ки сум­мар­ная внут­рен­няя энер­гия газа будет равна

U = U_1 плюс U_2 = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка p_1V_1 плюс p_2V_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби pV = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби p левая круг­лая скоб­ка V_1 плюс V_2 пра­вая круг­лая скоб­ка .

3.  От­сю­да p = дробь: чис­ли­тель: p_1V_1 плюс p_2V_2, зна­ме­на­тель: V_1 плюс V_2 конец дроби . Пло­щадь ос­но­ва­ния ци­лин­дра равна S = Пи r в квад­ра­те . По­это­му F = pS = Пи r в квад­ра­те дробь: чис­ли­тель: p_1V_1 плюс p_2V_2, зна­ме­на­тель: V_1 плюс V_2 конец дроби

4.  Под­став­ляя чис­лен­ные дан­ные в си­сте­ме СИ из усло­вия за­да­чи, по­лу­ча­ем:

F = 3,14 умно­жить на 0,4 в квад­ра­те умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 5 умно­жить на 2 плюс 2 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 5 умно­жить на 1, зна­ме­на­тель: 2 плюс 1 конец дроби \approx 67кН.

Ответ: F = Пи r в квад­ра­те дробь: чис­ли­тель: p_1V_1 плюс p_2V_2, зна­ме­на­тель: V_1 плюс V_2 конец дроби \approx 67кН.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

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;

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

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

IV) пред­став­лен пра­виль­ный ответ

3

Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии, фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния, но име­ет­ся 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 и не зачёрк­ну­ты.

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

2

Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

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

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния дан­ной 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 дан­ной 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

Аналоги к заданию № 40270: 40296 Все

Источник: Стат­Град: Тре­ни­ро­воч­ная ра­бо­та по фи­зи­ке 03.12.2024, ва­ри­ант ФИ2410202
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 2.2.2 Внут­рен­няя энер­гия
Спрятать решение · Прототип задания · КритерииСпрятать критерии · Помощь


О про­ек­те · Ре­дак­ция · Пра­во­вая ин­фор­ма­ция · О ре­кла­ме
© Гущин Д. Д., 2011—2026