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 ответамиВ горизонтальном цилиндре с гладкими стенками под массивным поршнем с площадью $S$ находится одноатомный идеальный газ. Поршень соединён с основанием цилиндра пружиной. В начальном состоянии расстояние между поршнем и основанием цилиндра равно $L$, а давление газа в цилиндре равно внешнему атмосферному давлению $p_0$…
Один моль одноатомного идеального газа переводят из состояния 1 в состояние 2 таким образом, что в ходе процесса давление газа возрастает прямо пропорционально его объёму. В результате плотность газа уменьшается в $\alpha = 2$ раза. Газ в ходе процесса получает количество теплоты $Q = 20\ \text{кДж}$. Какова…
В открытой пробирке, вращающейся в горизонтальной плоскости с угловой скоростью $\omega_1 = 10\ \mathrm{с^{-1}}$ вокруг вертикальной оси, проходящей через край пробирки, находится столбик ртути длиной $h = 1\ \mathrm{см}$, центр которого отстоит от оси вращения на расстояние $r = 20\ \mathrm{см}$. До какой…
Два теплоизолированных сосуда, объёмы которых $V_1 = 2V$ и $V_2 = V$, соединены между собой трубкой с вентилем. Вентиль закрыт. Сосуды содержат соответственно разреженный аргон и разреженный криптон в количествах $n_1$ и $n_2 = 2n_1$ при температурах $T_1$ и $T_2 = 2T_1$ соответственно. Каким будет давление в…
В цилиндре под поршнем при комнатной температуре $t_0$ долгое время находится только вода и её пар. Масса жидкости в два раза больше массы пара. Первоначальное состояние системы показано точкой на $pV$-диаграмме. Медленно перемещая поршень, объём $V$ под поршнем изотермически увеличивают от $V_0$ до $6V_0$. Постройте…
Один моль одноатомного идеального газа совершает процесс $1\text{–}2\text{–}3$, график которого показан на рисунке в координатах $T$–$V$. Известно, что в процессе $1\text{–}2$ газ совершил работу $2{,}5\ \text{кДж}$, а в процессе $2\text{–}3$ объём газа $V$ увеличился в 3 раза. Какое количество теплоты было сообщено…
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…
В открытый контейнер объёмом $50\ \text{мл}$ поместили $1\ \text{г}$ изотопа полония-210. Затем контейнер герметично закрыли. Данный изотоп полония радиоактивен и претерпевает альфа-распад с периодом полураспада примерно $140$ дней, превращаясь в стабильный изотоп свинца. Определите давление внутри контейнера через…
В тепловом двигателе 1 моль одноатомного разреженного газа совершает цикл $1\text{–}2\text{–}3\text{–}4\text{–}1$, показанный на графике в координатах $p$–$T$, где $p$ — давление газа, $T$ — абсолютная температура. Температуры в точках 2 и 4 равны и превышают температуру в точке 1 в 2 раза. Определите КПД цикла.
В стакан с водой, нагретой до температуры $t_1 = 50\,^{\circ}\mathrm{C}$, положили металлический шарик, имеющий температуру $t_2 = 10\,^{\circ}\mathrm{C}$. После установления теплового равновесия температура воды стала равной $t_3$. Затем, не вынимая первого шарика, в стакан положили ещё один такой же шарик…
В тепловом двигателе $1$ моль идеального одноатомного газа совершает цикл $1\text{–}2\text{–}3\text{–}4\text{–}1$, показанный на графике в координатах $p$–$T$, где $p$ — давление газа, $T$ — абсолютная температура. Температуры в точках $2$ и $4$ равны и превышают температуру в точке $1$ в $3$ раза. Определите КПД…
В горизонтально расположенной трубке постоянного сечения, запаянной с одного конца, помещён столбик ртути длиной 7,5 см, который отделяет воздух в трубке от атмосферы. Трубку расположили вертикально, запаянным концом вниз. На сколько градусов следует нагреть воздух в трубке, чтобы объём, занимаемый воздухом, стал…
Сосуд объёмом 10 л содержит смесь водорода и гелия общей массой 2 г при температуре 27 °C и давлении 200 кПа. Каково отношение массы водорода к массе гелия в смеси?
Какую массу воды можно нагреть до кипения при сжигании в костре $1{,}8$ кг сухих дров, если в окружающую среду рассеивается $95\%$ тепла от их сжигания? Начальная температура воды $10\,^{\circ}\mathrm{C}$, удельная теплота сгорания сухих дров $\lambda = 8{,}3 \cdot 10^6$ Дж/кг.
Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре $T_1 = 600\ \mathrm{K}$ и давлении $p_1 = 4 \cdot 10^5\ \mathrm{Pa}$, расширяется и одновременно охлаждается так, что его давление при расширении обратно пропорционально квадрату объёма. Конечное давление газа $p_2 = 10^5\ \mathrm{Pa}$. Какое количество теплоты…
Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, который изображён на рисунке в переменных $p$ и $U$, где $U$ — внутренняя энергия газа, $p$ — его давление. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, определите, получает газ теплоту или отдаёт её в процессах $1$–$2$ и $2$–$3$.
Теплоизолированный горизонтальный сосуд разделён пористой перегородкой на две равные части. В начальный момент в левой части сосуда находится $\nu = 2$ моль гелия, а в правой — такое же количество молей аргона. Атомы гелия могут проникать через перегородку, а для атомов аргона перегородка непроницаема. Температура…
В вакууме закреплён горизонтальный цилиндр. В цилиндре находится $1\ \text{л}$ гелия, запертого поршнем при давлении $100\ \text{кПа}$ и температуре $300\ \text{К}$. Поршень массой $90\ \text{г}$ удерживается упорами и может скользить влево вдоль стенок цилиндра без трения. В поршень попадает пуля массой…
Одно и то же постоянное количество одноатомного идеального газа расширяется из одного и того же начального состояния $p_1, V_1$ до одного и того же конечного объёма $V_2$: первый раз по изобаре $1\text{–}2$, а второй — по адиабате $1\text{–}3$ (см. рисунок). Отношение работы газа в процессе $1\text{–}2$ к работе газа…
Горизонтальный сосуд разделён подвижным поршнем, который может свободно перемещаться без трения. Правая часть сосуда заполнена воздухом и герметично закрыта пробкой, левая часть сосуда открыта. Поршень соединён пружиной с левой стенкой сосуда. Первоначально поршень находится в равновесии, а пружина растянута…
Все номера и темы предмета — на карте предмета, другой предмет — в каталоге.