СДАМ ГИА: РЕШУ ЕГЭ
Образовательный портал для подготовки к экзаменам
Физика
Физика
Cайты, меню, вход, новости


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 30 № 4755

Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре и давлении расширяется и одновременно охлаждается так, что его давление при расширении обратно пропорционально квадрату объёма. Конечное давление газа Какую работу совершил газ при расширении, если он отдал холодильнику количество теплоты ?

Решение.

Согласно первому началу термодинамики, переданное газу тепло идёт на изменение его внутренней энергии и на работу против внешних сил. По условию газ отдавал холодильнику тепло, поэтому можно записать: Для идеального одноатомного газа изменение внутренней энергии определяется только изменением его температуры:

Согласно условию, процесс идёт таким образом, что давление изменяется обратно пропорционально квадрату объёма, то есть можно записать где — некоторая постоянная (константа выбрана таким образом для удобства дальнейшего изложения). Обращая данное равенство получаем, что

Идеальный газ подчиняется уравнению Клапейрона — Менделеева:

 

 

Записав последнее выражение для начального и конечного состояний, после чего поделив одно на другое, получаем выражение для конечной температуры

 

 

Таким образом, работа, которую совершил газ при расширении, равна

 

 

Ответ:

Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Сибирь. Вариант 1.