Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 21 № 6747
i

В го­ри­зон­таль­ном со­су­де, за­кры­том порш­нем, на­хо­дит­ся раз­ре­жен­ный газ. Мак­си­маль­ная сила тре­ния между порш­нем и стен­ка­ми со­су­да со­став­ля­ет Fтр. макс, а пло­щадь порш­ня равна S. На -диа­грам­ме по­ка­за­но, как из­ме­ня­лись дав­ле­ние и тем­пе­ра­ту­ра раз­ре­жен­но­го газа в про­цес­се его на­гре­ва­ния. Как из­ме­нял­ся объем газа (уве­ли­чи­вал­ся, умень­шал­ся или же оста­вал­ся не­из­мен­ным) на участ­ках 1−2 и 2−3? Объ­яс­ни­те при­чи­ны та­ко­го из­ме­не­ния объ­е­ма газа в про­цес­се его на­гре­ва­ния, ука­зав, какие фи­зи­че­ские яв­ле­ния и за­ко­но­мер­но­сти вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  На участ­ке 1–2 про­цесс изо­хор­ный, объем газа под порш­нем оста­ет­ся по­сто­ян­ным. Пор­шень оста­ет­ся в покое, пока сила тре­ния покоя не до­стиг­нет мак­си­маль­но­го зна­че­ния Fтр. макс.

2.  На участ­ке 2–3 про­цесс изо­бар­ный. Пор­шень на­чи­на­ет дви­гать­ся при усло­вии, что сила дав­ле­ния со сто­ро­ны газа ста­но­вит­ся боль­ше, чем сумма силы тре­ния и силы дав­ле­ния на пор­шень со сто­ро­ны ат­мо­сфе­ры:

p1SFтр. макс + pатмS. По за­ко­ну Гей-⁠Люс­са­ка при уве­ли­че­нии тем­пе­ра­ту­ры объем уве­ли­чи­ва­ет­ся.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
При­ве­де­но пол­ное пра­виль­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее пра­виль­ный ответ (в дан­ном слу­чае из­ме­не­ние объ­е­ма газа) и ис­чер­пы­ва­ю­щие вер­ные рас­суж­де­ния с ука­за­ни­ем на­блю­да­е­мых яв­ле­ний и за­ко­но­мер­но­стей (в дан­ном слу­чае  — изо­хор­ный и изо­бар­ный про­цес­сы, закон Гей-⁠Люс­са­ка, усло­вие рав­но­ве­сия порш­ня).3
Дан пра­виль­ный ответ и при­ве­де­но объ­яс­не­ние, но в ре­ше­нии име­ют­ся сле­ду­ю­щие не­до­стат­ки.

В объ­яс­не­нии не ука­за­но одно из фи­зи­че­ских яв­ле­ний, свойств, опре­де­ле­ний или не на­зван один из за­ко­нов (фор­мул), не­об­хо­ди­мых для пол­но­го вер­но­го объ­яс­не­ния. (Утвер­жде­ние, ле­жа­щее в ос­но­ве объ­яс­не­ния, не под­креп­ле­но ука­за­ни­ем на со­от­вет­ству­ю­щий закон, свой­ство, яв­ле­ние, опре­де­ле­ние и т. п.)

ИЛИ

Объ­яс­не­ния пред­став­ле­ны не в пол­ном объ­е­ме, или в них со­дер­жит­ся один ло­ги­че­ский не­до­чет.

2
Пред­став­ле­но ре­ше­ние, со­от­вет­ству­ю­щее од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Дан пра­виль­ный ответ на во­прос за­да­ния, и при­ве­де­но объ­яс­не­ние, но в нем не ука­за­ны два яв­ле­ния или фи­зи­че­ских за­ко­на, не­об­хо­ди­мых для пол­но­го вер­но­го объ­яс­не­ния.

ИЛИ

Ука­за­ны все не­об­хо­ди­мые для объ­яс­не­ния яв­ле­ния и за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, но име­ю­щи­е­ся рас­суж­де­ния, на­прав­лен­ные на по­лу­че­ние от­ве­та на во­прос за­да­ния, не до­ве­де­ны до конца.

ИЛИ

Ука­за­ны все не­об­хо­ди­мые для объ­яс­не­ния яв­ле­ния и за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, но име­ю­щи­е­ся рас­суж­де­ния, при­во­дя­щие к от­ве­ту, со­дер­жат ошиб­ки.

ИЛИ

Ука­за­ны не все не­об­хо­ди­мые для объ­яс­не­ния яв­ле­ния и за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, но име­ют­ся вер­ные рас­суж­де­ния, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

1
Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла.0
Мак­си­маль­ный балл3
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 2.1.12 Изо­про­цес­сы в раз­ре­жен­ном газе с по­сто­ян­ным чис­лом ча­стиц N
Дмитрий 03.02.2021 21:18

Усло­вие рав­но­ве­сия лиш­нее. Для не­из­мен­но­го ко­ли­че­ства ве­ще­ства иде­аль­но­го газа спра­вед­ли­ва фор­му­ла PV/T=const. Т.е., из трех мак­ро­па­ра­мет­ров два не могут оста­вать­ся по­сто­ян­ны­ми при ме­ня­ю­щем­ся тре­тьем. Со­глас­но гра­фи­ку, дав­ле­ние по­сто­ян­но, а тем­пе­ра­ту­ра из­ме­ня­ет­ся. Это зна­чит, что объем тоже дол­жен из­ме­нять­ся. Если бы тре­ние не поз­во­ля­ло порш­ню пе­ре­ме­щать­ся, за­ви­си­мость на гра­фи­ке была б не­воз­мож­ной

Ирина Леонидовна Бочарова

Не лиш­нее: нужно было объ­яс­нить, по­че­му дав­ле­ние не ме­ня­ет­ся.