РУҚА
21

Нагрев газа и пробка

ЕГЭ · Физика · Задание 21 · Основы термодинамики
ПовышеннаяФИПИ1D4573Развёрнутое решение≈ 8 минут

В сосуде объёмом $V = 0{,}02\ \text{м}^3$ с жёсткими стенками находится одноатомный газ при атмосферном давлении. В крышке сосуда имеется отверстие площадью $s$, заткнутое пробкой. Максимальная сила трения покоя $F$ пробки о края отверстия равна $100\ \text{Н}$. Пробка выскакивает, если газу передать количество теплоты не менее $15\ \text{кДж}$. Определите значение $s$, полагая газ идеальным.

Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Дайте развернутый ответ.

В сосуде объёмом V = 0,02 м3 с жёсткими стенками находится одноатомный газ при атмосферном давлении. В крышке сосуда имеется отверстие площадью s, заткнутое пробкой. Максимальная сила трения покоя F пробки о края отверстия равна 100 Н. Пробка выскакивает, если газу передать количество теплоты не менее 15 кДж. Определите значение s, полагая газ идеальным.



Ответ

Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.

Открыть разбор
!
3 уровня: от лёгкого толчка до почти готового решения. Следующий открывается, когда прочитан предыдущий, — чтобы не перепрыгнуть сразу к ответу.
1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3

При каком условии пробка начинает выскакивать? Сравните силу, действующую на пробку из-за разности давлений, с максимальной силой трения.

2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3

Для газа в сосуде постоянного объёма используйте $Q = \Delta U = \dfrac{3}{2}V\Delta p$, где $\Delta p = p - p_0$.

3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3

Из условия выталкивания $\Delta p\,s = F$. Сначала найдите $\Delta p = \dfrac{2Q}{3V} = 5\cdot10^5\ \text{Па}$, затем вычислите $s = \dfrac{F}{\Delta p}$.

Всё равно не складывается?Полное решение с обоснованием каждого шага — на отдельной странице.
Открыть решение

Задание 21 ЕГЭ, физика

Задача из темы «Основы термодинамики»: в ней 171 задача с ответом и разбором по шагам. В 21-м номере бланка — 133 задачи.

Ответ можно проверить здесь же, а если не выходит — открыть подсказку или разбор. Регистрация не нужна.