Все задачи этого номера из открытого банка ФИПИ: чаще всего это «Основы термодинамики». Ответ открывается прямо в карточке, решение по шагам — на странице задачи. Соседние номера — в панели слева.
Решения с ответамиС идеальным одноатомным газом, который находится в сосуде с поршнем, провели два опыта. В первом опыте газу сообщили, закрепив поршень, количество теплоты $Q_1$, в результате чего его температура повысилась на $\Delta T = 1\ \mathrm{К}$. Во втором опыте, предоставив газу возможность изобарно расширяться, сообщили ему…
Идеальный одноатомный газ в количестве 1 моль сначала изотермически расширился ($T_1 = 300\ \text{К}$). Затем газ изохорно нагрели, повысив его давление в 3 раза (см. рисунок). Какое количество теплоты получил газ на участке 2–3?
В цилиндр объёмом $0{,}5\ \text{м}^3$ закачивается воздух со скоростью $0{,}002\ \text{кг/с}$. В верхнем торце цилиндра есть отверстие, закрытое предохранительным клапаном. Клапан удерживается в закрытом состоянии стержнем длиной $0{,}5\ \text{м}$, который может свободно поворачиваться вокруг оси в точке А (см…
Сосуд разделён перегородкой на две части. Объём первой части $V_1 = 2\ \text{л}$, объём второй части $V_2 = 3\ \text{л}$. В первой части сосуда находятся влажный воздух и вода, причём масса водяного пара в 2 раза больше, чем масса воды. Вторая часть сосуда пустая. Найдите относительную влажность воздуха в сосуде…
Воздушный шар заполнен гелием массой 100 кг. Общая масса газонепроницаемой оболочки шара и его гондолы равна 400 кг. Шар может удерживать в воздухе груз массой 225 кг. По недосмотру экипажа из оболочки вытекло 4 кг гелия. Какова минимальная масса груза, который нужно выбросить из гондолы шара, чтобы шар перестал…
Над одноатомным идеальным газом проводится циклический процесс, показанный на рисунке. На участке 1–2 газ совершает работу $A_{12}=1000\ \text{Дж}$. На адиабате 3–1 внешние силы сжимают газ, совершая работу $|A_{31}|=370\ \text{Дж}$. Количество вещества газа в ходе процесса не меняется. Найдите количество теплоты…
Идеальный одноатомный газ в количестве $1\ \text{моль}$ сначала изотермически сжали, а затем изохорно нагрели, повысив его давление в $3$ раза (см. рисунок). Температура газа в состоянии $1$ равна $T_1 = 300\ \text{К}$. Какое количество теплоты получил газ на участке $2$–$3$?
В сосуде лежит кусок льда. Температура льда $t_1 = 0\ ^\circ\mathrm{C}$. Если сообщить ему количество теплоты $Q = 50\ \text{кДж}$, то $\dfrac{3}{4}$ льда растает. Какое количество теплоты $q$ надо после этого сообщить содержимому сосуда дополнительно, чтобы весь лёд растаял и образовавшаяся вода нагрелась до…
Со дна озера глубиной $H = 20\ \text{м}$ медленно поднимается пузырёк воздуха. У дна озера пузырёк имел объём $V_1 = 1\ \text{мм}^3$. Определите объём пузырька $V_2$ на расстоянии $h = 1\ \text{м}$ от поверхности воды. Давление воздуха на уровне поверхности воды равно нормальному атмосферному давлению. Силы…
В вакууме закреплён горизонтальный цилиндр. В цилиндре находится гелий, запертый поршнем. Поршень массой 90 г удерживается упорами и может скользить влево вдоль стенок цилиндра без трения. В поршень попадает пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 400 м/с, и застревает в нём. Температура гелия в момент…
В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится одноатомный идеальный газ. Давление окружающего воздуха $p = 10^5\ \text{Па}$. Трение между поршнем и стенками сосуда пренебрежимо мало. В процессе медленного охлаждения от газа отведено количество теплоты $|Q| = 75\ \text{Дж}$. При этом…
Пузырёк воздуха, имеющий у дна озера объём $V_1 = 2\ \text{мм}^3$, медленно поднимается вверх. На глубине $h = 1\ \text{м}$ объём пузырька становится $V_2 = 3\ \text{мм}^3$. Давление воздуха на уровне поверхности воды равно нормальному атмосферному давлению. Определите глубину $H$ озера. Силы поверхностного натяжения…
На графике представлена зависимость давления неизменной массы идеального газа от его плотности $\rho$. Опишите, как изменяются в зависимости от плотности температура и объём газа в процессах 1–2 и 2–3.
Воздушный шар объёмом $V = 2500\ \mathrm{м^3}$ с массой оболочки $m_о = 400\ \mathrm{кг}$ имеет внизу отверстие, через которое воздух в шаре нагревается горелкой до температуры $t_в = 77\, ^\circ\mathrm{C}$. Какой должна быть максимальная температура окружающего воздуха плотностью $\rho_н = 1{,}2\ \mathrm{кг/м^3}$…
В закрытом сосуде под поршнем находится водяной пар при температуре $100\ ^\circ\mathrm{C}$ под давлением $40\ \text{кПа}$. Каким станет давление пара, если, сохраняя его температуру неизменной, уменьшить объём пара в 3 раза?
Сосуд объёмом $V = 10\ \text{л}$ содержит $\nu = 0{,}5\ \text{моль}$ гелия при температуре $t = 17\ ^\circ\text{C}$. Если давление внутри сосуда превысит атмосферное в 9 раз, то сосуд лопнет. Найдите максимальное количество теплоты $Q$, которое можно сообщить гелию, чтобы сосуд не лопнул. Атмосферное давление…
В цикле, показанном на $pV$-диаграмме, $\nu = 4$ моль разреженного гелия получает от нагревателя количество теплоты $Q_{\text{наг}} = 120$ кДж. Найдите температуру $T_2$ гелия в состоянии 2.
Один моль одноатомного идеального газа совершает цикл $1$–$2$–$3$–$1$, состоящий из изобары $1$–$2$, изохоры $2$–$3$ и адиабаты $3$–$1$. Абсолютная температура газа в состояниях $1$, $2$ и $3$ равна $400\ \mathrm{K}$, $800\ \mathrm{K}$ и $252\ \mathrm{K}$ соответственно. Определите коэффициент полезного действия…
Тепловая машина с максимально возможным КПД имеет в качестве нагревателя резервуар с горячим паром при температуре $100\,^{\circ}\mathrm{C}$, давление которого поддерживается постоянным, а в качестве холодильника — сосуд с водой при $0\,^{\circ}\mathrm{C}$. Давление пара равно $10^5\,\mathrm{Па}$. Какая масса пара…
В закрытом сосуде при температуре $100\ ^\circ\mathrm{C}$ находится влажный воздух с относительной влажностью $60\%$ под давлением $100\ \mathrm{кПа}$. Объём сосуда изотермически уменьшили в $2{,}5$ раза. Во сколько раз надо вместо этого увеличить абсолютную температуру без изменения объёма сосуда, чтобы получить…
Все номера и темы предмета — на карте предмета, другой предмет — в каталоге.