Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 11 № 9148

В закрытом сосуде объёмом 8,3 литра находится одноатомный идеальный газ при температуре 127 °C. Начиная с момента времени t = 0 давление p газа изменяется так, как показано на приведённом графике.

На основании анализа графика выберите два верных утверждения.

1) Количество теплоты, переданное газу за первые 10 минут, равно 74,7 Дж.

2) Работа газа за первые 10 минут больше, чем работа газа за следующие 10 минут.

3) Изменение внутренней энергии газа за первые 20 минут равно 149,4 Дж.

4) В момент времени t = 25 мин температура газа станет равной 407,5 °С.

5) По заданным в задаче параметрам определить число молей газа в сосуде не представляется возможным.

Решение.

Сосуд закрытый, поэтому объём газа не будет меняться. Количество теплоты, переданное газу за первые 10 минут, равно:

 

Q=\Delta U= дробь, числитель — 3, знаменатель — 2 \Delta pV= дробь, числитель — 3, знаменатель — 2 6 умножить на 10 в степени 3 умножить на 8{,}3 умножить на 10 в степени минус 3 =74{,}7Дж.

 

Значит, 1 утверждение верно.

В изохорном процессе работа газа равна нулю (за любой промежуток времени). Значит, утверждение 2 неверно.

Изменение внутренней энергии газа за первые 20 минут равно:

 

U= дробь, числитель — 3, знаменатель — 2 \nu R\Delta T= дробь, числитель — 3, знаменатель — 2 V\Delta p= дробь, числитель — 3, знаменатель — 2 умножить на 8{,}3 умножить на 10 в степени минус 3 умножить на (812 минус 800) умножить на 10 в степени 3 =149{,}4Дж.

 

Значит, 3 утверждение верно.

В момент времени t = 25 мин температура газа по закону Шарля станет:

 

T= дробь, числитель — pT_0, знаменатель — p_0 = дробь, числитель — 815 умножить на 400, знаменатель — 800 =407{,}5К (т. е. 134,5 °С).

 

Значит, утверждение 4 неверно.

Из уравнения Клапейрона — Менделеева pV=\nu RT найдём число молей в газе

 

\nu= дробь, числитель — pV, знаменатель — RT = дробь, числитель — 800 умножить на 10 в степени 3 умножить на 8{,}3 умножить на 10 в степени минус 3 , знаменатель — 8{, 31 умножить на 400}=2моль.

 

Значит, утверждение 5 неверно.

 

Ответ: 13.


Аналоги к заданию № 9148: 9179 Все

Источник: Тренировочная работа по физике 21.12.2016, вариант ФИ10203
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 2.1.10 Уравнение Менделеева - Клапейрона, 2.1.12 Изопроцессы в разреженном газе с постоянным числом частиц N, 2.2.2 Внутренняя энергия, 2.2.7 Первый закон термодинамики