СДАМ ГИА






Каталог заданий. Тепловой баланс, тепловое равновесие
Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий
Версия для печати и копирования в MS Word
1

В экс­пе­ри­мен­те установлено, что при тем­пе­ра­ту­ре воз­ду­ха в ком­на­те на стен­ке ста­ка­на с хо­лод­ной водой на­чи­на­ет­ся кон­ден­са­ция паров воды из воздуха, если сни­зить тем­пе­ра­ту­ру ста­ка­на до По ре­зуль­та­там этих экс­пе­ри­мен­тов опре­де­ли­те аб­со­лют­ную и от­но­си­тель­ную влаж­ность воздуха. Для ре­ше­ния за­да­чи вос­поль­зуй­тесь таблицей. Поясните, по­че­му кон­ден­са­ция паров воды в воз­ду­хе может на­чи­нать­ся при раз­лич­ных зна­че­ни­ях температуры. Дав­ле­ние и плот­ность на­сы­щен­но­го во­дя­но­го пара при раз­лич­ной тем­пе­ра­ту­ре по­ка­за­но в таблице:

 

7

9

11

12

14

15

16

19

21

23

25

27

29

40

60

10

11

13

14

15

16

17

18

22

25

28

32

36

40

74

200

7,7

8,8

10,0

10,7

11,4

12,11

12,8

13,6

16,3

18,4

20,6

23,0

25,8

28,7

51,2

130,5

Задание 29 № 2939
2

В ка­ло­ри­мет­ре на­хо­дил­ся 1 кг льда. Чему равна пер­во­на­чаль­ная тем­пе­ра­ту­ра льда, если после до­бав­ле­ния в ка­ло­ри­метр 20 г воды, име­ю­щей тем­пе­ра­ту­ру в ка­ло­ри­мет­ре уста­но­ви­лось теп­ло­вое рав­но­ве­сие при ? Теп­ло­об­ме­ном с окру­жа­ю­щей сре­дой и теп­ло­ем­ко­стью ка­ло­ри­мет­ра пренебречь.

Задание 29 № 2987
Решение

3

В ка­ло­ри­мет­ре на­хо­дил­ся лед при тем­пе­ра­ту­ре . Какой была масса льда, если после до­бав­ле­ния в ка­ло­ри­метр воды, име­ю­щей тем­пе­ра­ту­ру , и уста­нов­ле­ния теп­ло­во­го рав­но­ве­сия тем­пе­ра­ту­ра со­дер­жи­мо­го ка­ло­ри­мет­ра ока­за­лась рав­ной , при­чем в ка­ло­ри­мет­ре была толь­ко вода?

Задание 29 № 2988
4

В ка­ло­ри­мет­ре на­хо­дил­ся 1 кг льда. Какой была тем­пе­ра­ту­ра льда, если после до­бав­ле­ния в ка­ло­ри­метр 15 г воды, име­ю­щей тем­пе­ра­ту­ру в ка­ло­ри­мет­ре уста­но­ви­лось теп­ло­вое рав­но­ве­сие при ? Теп­ло­об­ме­ном с окру­жа­ю­щей сре­дой и теп­ло­ем­ко­стью ка­ло­ри­мет­ра пренебречь.

Задание 29 № 3073
Решение

5

В 2012 году зима в Подмосковье была очень холодной, и приходилось использовать системы отопления дачных домов на полную мощность. В одном из них установлено газовое отопительное оборудование с тепловой мощностью 17,5 кВт и КПД 85%, работающее на природном газе — метане Сколько пришлось заплатить за газ хозяевам дома после месяца (30 дней) отопления в максимальном режиме? Цена газа составляла на этот период 3 рубля 30 копеек за 1 кубометр газа, удельная теплота сгорания метана 50,4 МДж/кг. Можно считать, что объём потреблённого газа измеряется счётчиком при нормальных условиях. Ответ округлите до целого числа рублей в меньшую сторону.

Задание 29 № 3670
Решение

6

На газовую плиту поставили сосуд, в котором находится 0,5 литра воды при температуре В верхней части сосуда имеется ёмкость с 1 кг льда при температуре (см. рисунок). Пары воды могут выходить из сосуда, обтекая ёмкость со льдом. Что и при какой температуре окажется в верхней ёмкости к моменту, когда вся вода в сосуде испарится? Считать, что на нагревание ёмкости расходуется теплоты, получаемой водой в сосуде. Испарением воды при температуре ниже а также теплоёмкостью стенок сосуда и ёмкости пренебречь.

Задание 29 № 3688
7

Среднеквадратичная ско­рость мо­ле­кул иде­аль­но­го од­но­атом­но­го газа, за­пол­ня­ю­ще­го за­кры­тый сосуд, равна . Как и на сколь­ко из­ме­нит­ся сред­не­квад­ра­тич­ная ско­рость мо­ле­кул этого газа, если дав­ле­ние в со­су­де вслед­ствие охла­жде­ния газа умень­шить на 19%?

Задание 29 № 3695
Решение

8

Теплоизолированный цилиндр разделён подвижным теплопроводным поршнем на две части. В одной части цилиндра находится гелий, а в другой – аргон. В начальный момент температура гелия равна 300 К, а аргона – 900 К; объёмы, занимаемые газами, одинаковы, а поршень находится в равновесии. Поршень медленно перемещается без трения. Теплоёмкость поршня и цилиндра пренебрежимо мала. Чему равно отношение внутренней энергии гелия после установления теплового равновесия к его энергии в начальный момент?

Задание 29 № 3814


Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2013 по физике.
Решение

9

Теплоизолированный ци­линдр разделён по­движ­ным теп­ло­про­во­дя­щим порш­нем на две части. В одной части ци­лин­дра на­хо­дит­ся гелий, а в дру­гой — аргон. В на­чаль­ный мо­мент тем­пе­ра­ту­ра гелия равна 300 К, а ар­го­на — 900 К, объёмы, за­ни­ма­е­мые газами, одинаковы, а пор­шень на­хо­дит­ся в равновесии.

Во сколь­ко раз из­ме­нит­ся объём, за­ни­ма­е­мый гелием, после уста­нов­ле­ния теп­ло­во­го равновесия, если пор­шень пе­ре­ме­ща­ет­ся без трения? Теплоёмкостью ци­лин­дра и порш­ня пренебречь.

Задание 29 № 4149
Решение

10

В теплоизолированном цилиндре, разделённом на две части тонким невесомым теплопроводягщим поршнем, находится идеальный одноатомный газ. В начальный момент времени поршень закреплён, а параметры состояния газа - давление, объём и температура - в одной части цилиндра равны = 1 атм, = 1 л и Т1 = 300 К, а в другой, соответственно, р2 = 2 атм, V2 = 1 л и Т2 = 600 К. Поршень отпускают, и он начинает двигаться без трения. Какое давление газа установится в цилиндре спустя достаточно долгое время, когда будет достигнуто состояние равновесия? Теплоёмкостями цилиндра и поршня можно пренебречь.

Задание 29 № 4217


Источник: МИОО: Ди­а­гно­сти­че­ская работа по фи­зи­ке 21.03.2013 ва­ри­ант ФИ1401.
Решение

11

В теплоизолированном цилиндре, разделённом на две части тонким невесомым теплопроводящим поршнем, находится идеальный одноатомный газ. В начальный момент времени поршень закреплён, а параметры состояния газа — давление, объём и температура — в одной части цилиндра равны и а в другой, соответственно, и Поршень отпускают, и он начинает двигаться без трения. Какое давление газа установится в цилиндре спустя достаточно долгое время, когда будет достигнуто состояние равновесия? Теплоёмкостями цилиндра и поршня можно пренебречь.

Задание 29 № 4252


Источник: МИОО: Ди­а­гно­сти­че­ская работа по фи­зи­ке 21.03.2013 ва­ри­ант ФИ1402.
Решение

12

Для отоп­ле­ния обычной мос­ков­ской квартиры пло­ща­дью в месяц тре­бу­ет­ся при силь­ных морозах, судя по кви­тан­ци­ям ЖКХ, при­мер­но 1 ги­га­ка­ло­рия теплоты ( Дж). Она по­лу­ча­ет­ся в ос­нов­ном при сжи­га­нии на мос­ков­ских теплоэлектростанциях при­род­но­го газа - ме­та­на с КПД пре­об­ра­зо­ва­ния энергии эк­зо­тер­ми­че­ской реакции в теп­ло­ту около 50 %. Урав­не­ние этой хи­ми­че­ской реакции имеет вид:

где Дж. Пред­ста­вим себе, что пары воды, по­лу­чив­ши­е­ся в ре­зуль­та­те сжигания метана, сконденсировались, замёрзли на мо­ро­зе и вы­па­ли в виде снега на крыше дома, рав­ной по пло­ща­ди квартире. Будем счи­тать плотность та­ко­го снега рав­ной .

Какова будет тол­щи­на слоя снега, вы­пав­ше­го за месяц в ре­зуль­та­те этого процесса?

Задание 29 № 4368


Источник: МИОО: Тре­ни­ро­воч­ная работа по фи­зи­ке 11.04.2013 ва­ри­ант ФИ1501.
13

Для отопления обычной московской квартиры площадью в месяц требуется при сильных морозах, судя по квитанциям ЖКХ, примерно 1 гигакалория теплоты (). Она получается в основном при сжигании на московских теплоэлектростанциях природного газа — метана с КПД преобразования энергии экзотермической реакции в теплоту около 50 %. Уравнение этой химической реакции имеет вид: где

Представим себе, что пары воды, получившиеся в результате сжигания метана, сконденсировались, замёрзли на морозе и выпали в виде снега на крыше дома, равной по площади квартире. Будем считать плотность такого снега равной

Какова будет толщина слоя снега, выпавшего за месяц в результате этого процесса?

Задание 29 № 4403


Источник: МИОО: Тре­ни­ро­воч­ная работа по фи­зи­ке 11.04.2013 ва­ри­ант ФИ1502.
14

В ци­лин­дре объёмом V = 10 л под порш­нем на­хо­дит­ся воз­дух с от­но­си­тель­ной влаж­но­стью r = 60 % при ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ре T = 293 К под дав­ле­ни­ем р = 1 атм. Воз­дух сжи­ма­ют до объ­е­ма V/2, под­дер­жи­вая его тем­пе­ра­ту­ру постоянной. Какая масса m воды скон­ден­си­ру­ет­ся к концу про­цес­са сжатия? Дав­ле­ние на­сы­щен­но­го пара воды при дан­ной тем­пе­ра­ту­ре равно рн = 17,5 мм рт. ст.

Задание 29 № 5744


Источник: МИОО: Тре­ни­ро­воч­ная работа по фи­зи­ке 17.10.2013 ва­ри­ант ФИ10101.
Решение

15

В ци­лин­дре объёмом V = 9 л под порш­нем на­хо­дит­ся воз­дух с от­но­си­тель­ной влаж­но­стью r = 80% при ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ре T = 293 К под дав­ле­ни­ем р = 1 атм. Воз­дух сжи­ма­ют до объ­е­ма V/3, под­дер­жи­вая его тем­пе­ра­ту­ру постоянной. Какая масса m воды скон­ден­си­ру­ет­ся к концу про­цес­са сжатия? Дав­ле­ние на­сы­щен­но­го пара воды при дан­ной тем­пе­ра­ту­ре равно рн= 17,5 мм рт. ст.

Задание 29 № 5779


Источник: МИОО: Тре­ни­ро­воч­ная работа по фи­зи­ке 17.10.2013 ва­ри­ант ФИ10102.
Решение

16

Некоторое ко­ли­че­ство азота на­хо­дит­ся в за­мкну­том со­су­де при дав­ле­нии 1 атм. Когда тем­пе­ра­ту­ру со­су­да по­вы­си­ли до 3000 К, дав­ле­ние уве­ли­чи­лось до 15 атм, при этом по­ло­ви­на имев­ших­ся мо­ле­кул азота рас­па­лась на атомы. Какой была тем­пе­ра­ту­ра газа до нагревания?

Задание 29 № 6433


Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 08.05.2014. До­сроч­ная волна, резервый день. Ва­ри­ант 201.
Решение

17

Некоторое ко­ли­че­ство азота на­хо­дит­ся в за­мкну­том со­су­де при тем­пе­ра­ту­ре 300 К и дав­ле­нии 2 атм. Когда тем­пе­ра­ту­ру со­су­да по­вы­си­ли до 3000 К, часть мо­ле­кул азота рас­па­лась на атомы, и в ре­зуль­та­те этого дав­ле­ние уве­ли­чи­лось до 30 атм. Какая часть мо­ле­кул азота рас­па­лась на атомы?

Задание 29 № 6468


Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 08.05.2014. До­сроч­ная волна, резервый день. Ва­ри­ант 202.
Решение

18

В ка­ло­ри­мет­ре на­хо­дит­ся лёд при тем­пе­ра­ту­ре −10°С. В него до­бав­ля­ют 50 г воды, име­ю­щей тем­пе­ра­ту­ру 30°С. После уста­нов­ле­ния теп­ло­во­го рав­но­ве­сия тем­пе­ра­ту­ра со­дер­жи­мо­го ка­ло­ри­мет­ра ока­за­лась рав­ной −2°С. Опре­де­ли­те пер­во­на­чаль­ную массу льда в калориметре. Теп­ло­об­ме­ном с окру­жа­ю­щей сре­дой и теплоёмкостью ка­ло­ри­мет­ра пренебречь.

Задание 29 № 6749


Источник: СтатГрад: Ди­а­гно­сти­че­ская ра­бо­та по фи­зи­ке 06.02.2015 Ва­ри­ант ФИ10401.
19

Теплоизолированный сосуд объ­е­мом V = 4 м3 раз­де­лен пористой пе­ре­го­род­кой на две рав­ные части. В на­чаль­ный момент в одной части со­су­да находится 1 моль гелия, а в дру­гой 1 моль неона. Атомы гелия могут сво­бод­но проникать через перегородку, а атомы неона — нет. На­чаль­ная температура гелия равна тем­пе­ра­ту­ре неона: Т = 400 К. Опре­де­ли­те внутреннюю энер­гию газа в той части сосуда, где пер­во­на­чаль­но находился неон, после уста­нов­ле­ния равновесия в системе.

Задание 29 № 6782


Источник: СтатГрад: Ди­а­гно­сти­че­ская ра­бо­та по фи­зи­ке 06.02.2015 Ва­ри­ант ФИ10402.
Решение

20

Два со­су­да объёмами 20 л и 30 л, соединённые труб­кой с краном, со­дер­жат влаж­ный воз­дух при ком­нат­ной температуре. От­но­си­тель­ная влаж­ность в со­су­дах равна со­от­вет­ствен­но 30% и 40%. Если кран открыть, то какой будет от­но­си­тель­ная влаж­ность воз­ду­ха в со­су­дах после уста­нов­ле­ния теп­ло­во­го равновесия, счи­тая тем­пе­ра­ту­ру постоянной?

Задание 29 № 6911


Источник: ЕГЭ — 2015. До­сроч­ная волна.
21

В ка­ло­ри­метр по­ме­сти­ли m = 200 г льда при тем­пе­ра­ту­ре t1 = −18 ºC, затем со­об­щи­ли льду ко­ли­че­ство теп­ло­ты Q = 120 кДж и до­ба­ви­ли в ка­ло­ри­метр еще М = 102 г льда при тем­пе­ра­ту­ре t2 = 0 ºC. Какая тем­пе­ра­ту­ра t3 уста­но­ви­лась в ка­ло­ри­мет­ре в со­сто­я­нии равновесия? Теп­ло­об­ме­ном со­дер­жи­мо­го ка­ло­ри­мет­ра с окру­жа­ю­щей сре­дой и теп­ло­ем­ко­стью ка­ло­ри­мет­ра можно пренебречь.

Задание 29 № 6943


Источник: СтатГрад: Тренировочная ра­бо­та по фи­зи­ке 14.04.2015 Ва­ри­ант ФИ10601
Решение

22

В ка­ло­ри­метр по­ме­сти­ли m = 100 г льда при тем­пе­ра­ту­ре t1 = –10 ºC, затем со­об­щи­ли льду ко­ли­че­ство теп­ло­ты Q = 100 кДж и до­ба­ви­ли в ка­ло­ри­метр ещё М = 200 г льда при тем­пе­ра­ту­ре t2 = 0 ºC. Какая тем­пе­ра­ту­ра t3 уста­но­ви­лась в ка­ло­ри­мет­ре в со­сто­я­нии равновесия? Теп­ло­об­ме­ном со­дер­жи­мо­го ка­ло­ри­мет­ра с окру­жа­ю­щей сре­дой и теплоёмкостью ка­ло­ри­мет­ра можно пренебречь.

Задание 29 № 6975


Источник: СтатГрад: Тре­ни­ро­воч­ная ра­бо­та по фи­зи­ке 14.04.2015 Ва­ри­ант ФИ10602
23

Теплоизолированный го­ри­зон­таль­ный сосуд разделён по­ри­стой пе­ре­го­род­кой на две рав­ные части. В на­чаль­ный мо­мент в левой части со­су­да на­хо­дит­ся ν = 2 моль гелия, а в пра­вой — такое же ко­ли­че­ство моль аргона. Атомы гелия могут про­ни­кать через перегородку, а для ато­мов ар­го­на пе­ре­го­род­ка непроницаема. Тем­пе­ра­ту­ра гелия равна тем­пе­ра­ту­ре аргона: T = 300 К. Опре­де­ли­те от­но­ше­ние внут­рен­них энер­гий газов по раз­ные сто­ро­ны пе­ре­го­род­ки после уста­нов­ле­ния тер­мо­ди­на­ми­че­ско­го равновесия.

Задание 29 № 7201


Источник: Де­мон­стра­ци­он­ная вер­сия ЕГЭ—2016 по физике.
Решение

24

В ци­лин­дре под порш­нем на­хо­дит­ся не­ко­то­рое ко­ли­че­ство иде­аль­но­го од­но­атом­но­го газа, сред­не­квад­ра­тич­ная ско­рость мо­ле­кул ко­то­ро­го равна u = 400 м/с. В ре­зуль­та­те не­ко­то­ро­го про­цес­са объём газа уве­ли­чил­ся на a = 80%, а дав­ле­ние умень­ши­лось на b = 20%. Каким стало новое зна­че­ние v сред­не­квад­ра­тич­ной ско­ро­сти мо­ле­кул этого газа?

Задание 29 № 7717


Источник: СтатГрад: Тре­ни­ро­воч­ная ра­бо­та по физике 22.03.2016 Ва­ри­ант ФИ10403
25

В ци­лин­дре под порш­нем на­хо­дит­ся не­ко­то­рое ко­ли­че­ство иде­аль­но­го од­но­атом­но­го газа, сред­не­квад­ра­тич­ная ско­рость мо­ле­кул ко­то­ро­го равна u = 440 м/с. В ре­зуль­та­те не­ко­то­ро­го про­цес­са объём газа умень­шил­ся на α = 20%, а дав­ле­ние вы­рос­ло на β = 80%. Каким стало новое зна­че­ние v сред­не­квад­ра­тич­ной ско­ро­сти мо­ле­кул этого газа?

Задание 29 № 7749


Источник: СтатГрад: Тре­ни­ро­воч­ная ра­бо­та по фи­зи­ке 22.03.2016 Ва­ри­ант ФИ10404
26

Процесс 1–2 с иде­аль­ным газом, изображённый на pV-диаграмме, имеет вид пря­мой линии p(V), со­еди­ня­ю­щей две точки (1 и 2), ле­жа­щие на одной изотерме. Во сколь­ко раз мак­си­маль­ная тем­пе­ра­ту­ра Tм в этом про­цес­се пре­вы­ша­ет тем­пе­ра­ту­ру T0 на изотерме? Па­ра­мет­ры точек 1 и 2 (давления и объёмы) при­ве­де­ны на рисунке, n = 5.

Задание 29 № 7806


Источник: СтатГрад: Тре­ни­ро­воч­ная ра­бо­та по фи­зи­ке 29.04.2016 Ва­ри­ант ФИ10503
Решение

27

Процесс 1–2 с иде­аль­ным газом, изображённый на pV-диаграмме, имеет вид пря­мой линии p(V), со­еди­ня­ю­щей две точки (1 и 2), ле­жа­щие на одной изотерме. Во сколь­ко раз мак­си­маль­ная тем­пе­ра­ту­ра Tm в этом про­цес­се пре­вы­ша­ет тем­пе­ра­ту­ру T0 на изотерме? Па­ра­мет­ры точек 1 и 2 (давления и объёмы) при­ве­де­ны на рисунке, n = 3.

Задание 29 № 7838


Источник: СтатГрад: Тре­ни­ро­воч­ная ра­бо­та по фи­зи­ке 29.04.2016 Ва­ри­ант ФИ10504
28

В начальный момент времени газ имел давление при t = 100 °С. Затем газ изотермически сжали в k = 4 раз. В результате давление газа увеличилось в 3 раза. Определите относительную влажность в начальный момент времени. Потерями вещества пренебречь.

Задание 29 № 7910


Источник: ЕГЭ 20.06.2016 по физике. Основная волна
Решение

29

Два одинаковых теплоизолированных сосуда соединены короткой трубкой с краном. Объём каждого сосуда V = 1 м3. В первом сосуде находится моль гелия при температуре во втором — моль аргона при температуре T2. Кран открывают. После установления равновесного состояния давление в сосудах p = 5,4 кПа. Определите первоначальную температуру аргона T2.

Задание 29 № 8024


Источник: Де­мон­стра­ци­он­ная вер­сия ЕГЭ—2017 по физике.

Пройти тестирование по этим заданиям



     О проекте

© Гущин Д. Д., 2011—2017


СПб ГУТ! С! Ф! У!