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 № 7129

В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом поршнем, находится одноатомный идеальный газ. Первоначальное давление газа p = 4 · 105 Па. Расстояние от дна сосуда до поршня равно L. Площадь поперечного сечения поршня S = 25 см2. В результате медленного нагревания газ получил количество теплоты Q = 1,65 кДж, а поршень сдвинулся на расстояние x = 10 см. При движении поршня на него со стороны стенок сосуда действует сила трения величиной Fтр = 3 · 103 Н. Найдите L. Считать, что сосуд находится в вакууме.

Решение.

1) Поршень будет медленно двигаться, если сила давления газа на поршень и сила трения со стороны стенок сосуда уравновесят друг друга: p2S = Fтр, откуда

2) Поэтому при нагревании газа поршень будет неподвижен, пока давление газа не достигнет значения р2. В этом процессе газ получает количество теплоты Q12. Затем поршень будет сдвигаться, увеличивая объём газа, при постоянном давлении. В этом процессе газ получает количество теплоты Q23.

3) В процессе нагревания, в соответствии с первым началом термодинамики, газ получит количество теплоты:

 

 

4) Внутренняя энергия одноатомного идеального газа:

 

 

в начальном состоянии,

 

 

в конечном состоянии.

5) Из пп. 3, 4 получаем

 

Ответ: L = 0,3 м.

Спрятать решение · · Видеокурс ·
Александр Морозов (Брянск) 10.10.2015 20:45

в конечной формуле в числителе перед произведением силы трения и величины смещения множитель должен быть 3/2 а не 5/2

Ирина Сафиулина

Формула верная. 5/2=1+3/2 - сумма коэффициентов перед членами с Fтр в формулах для Q и U3

Георгий Никифоров 14.06.2016 23:42

А почему не учитывается атмосферное давление?

Антон

По условию сосуд на­хо­дит­ся в ва­ку­у­ме.