Тапсырма 9 ЕГЭ по физикаға: ФИПИ шешімдері қадамдық жауаптарымен

Теплообмен в газе

При изучении явления теплообмена герметичный теплоизолированный сосуд с одноатомным идеальным газом разделили неподвижной перегородкой, способной проводить тепло, на две одинаковые части. После…

1. 1
   Переведём температуру газа в части Б в кельвины:$$T_{Б}=20+273=293\ \mathrm{К}$$
2. 2
   Теплота передаётся от более нагретой части А к более холодной части Б. Поэтому температура газа в части Б повышается, а температура газа в части А понижается.

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Анализ графиков нагревания тел

На рисунке представлены графики зависимости температуры $t$ двух тел одинаковой массы от сообщённого им количества теплоты $Q$. Первоначально тела находились в твёрдом агрегатном состоянии…

1. 1
   На наклонных участках тела нагреваются. При одинаковой массе наклон графика $t(Q)$ обратно пропорционален удельной теплоёмкости: $\frac{\Delta t}{\Delta Q} = \frac{1}{mc}$.
2. 2
   Наклоны графиков на участках нагревания в твёрдом и жидком состояниях различаются, поэтому утверждения об одинаковых удельных теплоёмкостях неверны.

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Процессы аргона на pV-диаграмме

На рисунке показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством газообразного аргона ($p$ — давление аргона; $V$ — его объём). Выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на…

1. 1
   В обоих процессах количество газа постоянно. Поэтому концентрация молекул и плотность обратно пропорциональны объёму: $n_\text{к}=N/V$, $\rho=m/V$.
2. 2
   В процессе 1 объём увеличивается в 3 раза, поэтому концентрация уменьшается в 3 раза, а плотность также уменьшается в 3 раза. Утверждение 2 верно, утверждение 1 неверно.

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Графики нагревания тел

На рисунке представлены графики зависимости температуры $t$ двух тел одинаковой массой от сообщённого им количества теплоты $Q$. Каждое тело находится в сосуде под поршнем. Первоначально тела…

1. 1
   Во время кипения температура тела постоянна, поэтому горизонтальные участки графиков соответствуют температурам кипения. Для первого тела этот уровень в 2 раза ниже уровня второго тела.$$t_{\text{кип},1}=\frac{1}{2}t_{\text{кип},2}$$
2. 2
   На участке нагревания жидкости справедливо $Q=mc\Delta t$. При одинаковых массах наклон графика $t(Q)$ обратно пропорционален удельной теплоёмкости.$$\frac{\Delta t}{\Delta Q}=\frac{1}{mc}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Параметры разреженных газов

В двух сосудах с одинаковыми объёмами находится по 2 моль разреженных газов — неона и аргона. Неон в первом сосуде находится при температуре $127\,^{\circ}\mathrm{C}$; аргон во втором — при…

1. 1
   Переведём температуру неона в кельвины:$$T_{\mathrm{Ne}}=127+273=400\,\mathrm{K}$$
2. 2
   Температура неона выше температуры аргона, поэтому утверждение 1 қате.

Ещё 5 қадам — толық шешімде

Изменение внутренней энергии газа

На рисунке показан график изменения состояния постоянной массы газа. В этом процессе газ получил количество теплоты, равное 3 кДж. На сколько изменилась его внутренняя энергия?

1. 1
   По графику объём газа не изменяется: процесс идёт по горизонтальному участку на диаграмме $p$–$V$.$$V = \text{const}$$
2. 2
   Работа газа при постоянном объёме равна нулю.$$A = p\Delta V = 0$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Тепловое равновесие аргона

Герметичный теплоизолированный сосуд разделили неподвижной перегородкой, способной проводить тепло, на две равные части. В первую часть сосуда поместили некоторое количество аргона при температуре…

1. 1
   Температура аргона во второй части в абсолютной шкале равна $15\ ^\circ\mathrm{C} = 288\ \mathrm{K}$ и ниже температуры газа в первой части: $328\ \mathrm{K}$.
2. 2
   Теплота передаётся от газа в первой части ко второму газу. Поэтому первый газ охлаждается, а второй нагревается.

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Работа газа по первому закону

Газ в цилиндре двигателя получил от нагревателя количество теплоты, равное 300 Дж, при этом его внутренняя энергия увеличилась на 200 Дж. Какую работу в результате этого совершил газ?

1. 1
   Для газа применяем первый закон термодинамики: полученное количество теплоты расходуется на увеличение внутренней энергии и совершение работы.$$Q = \Delta U + A$$
2. 2
   Выразим работу газа и подставим значения:$$A = Q - \Delta U = 300 - 200 = 100\ \text{Дж}$$

Давление при расширении аргона

Аргону сообщили количество теплоты, равное 30 кДж, и он изобарно расширился. При этом объём газа увеличился на 0,6 м$^3$. Каково давление газа? Масса газа постоянна.

1. 1
   По первому закону термодинамики количество теплоты равно сумме изменения внутренней энергии газа и работы газа.$$Q = \Delta U + A$$
2. 2
   Аргон — одноатомный идеальный газ. При постоянном давлении изменение внутренней энергии и работа выражаются через изменение объёма:$$\Delta U = \dfrac{3}{2}p\Delta V,\quad A = p\Delta V$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде