РУҚА
24

Шешімі: Давление после снятия перегородки

ЕГЭ · Физика · Тапсырма 24 · Термодинамика негіздері
КүрделіФИПИA84BF1Толық шешім≈ 8 минутТалдау 4 қадам
Условие

Теплоизолированный сосуд разделён тонкой перегородкой на две части, отношение объёмов которых $\dfrac{V_2}{V_1}=2$. Обе части сосуда заполнены одинаковым одноатомным идеальным газом. Давление в первой из них равно $p_0$, во второй — $4p_0$. Каким станет давление в сосуде, если перегородку убрать?

Тапсырманы ашып, өзіңіз шешіңіз
Дальше ответЕгер әлі шешіп жатсаңыз – кеңестерден бастаңыз: олар жауапқа жетелейді, бірақ оны ашпайды.
К подсказкам

Шешім по шагам

4 қадам
1

Сосуд теплоизолирован и его стенки неподвижны, поэтому при снятии перегородки работа газа над внешней средой не совершается, а внутренняя энергия сохраняется.

$$U_1+U_2=U_\text{кон}$$
2

Внутренняя энергия одноатомного идеального газа выражается через давление и объём:

$$U=\dfrac{3}{2}pV$$
3

Запишем закон сохранения энергии для начального и конечного состояний:

$$\dfrac{3}{2}p_0V_1+\dfrac{3}{2}(4p_0)V_2=\dfrac{3}{2}p(V_1+V_2)$$

Сократим общий множитель и учтём, что $V_2=2V_1$:

$$p=\dfrac{p_0V_1+4p_0\cdot2V_1}{V_1+2V_1}=\dfrac{9p_0V_1}{3V_1}=3p_0$$
Жауап

Давление в сосуде станет равным $3p_0$.

Бұл жауап талдау нәтижесінде алынды, бірақ банктің ресми кілтімен тексерілген жоқ — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Складывают давления без учёта объёмов частей сосуда.

Используют среднее арифметическое давлений вместо закона сохранения внутренней энергии.

Забывают, что конечный объём равен $V_1+V_2$.

Закрепить приёмВ теме «Термодинамика негіздері» ещё 170 тапсырма — жауабымен және дәл осындай талдауымен.
Жаттығу

Тапсырманы қалай шешу керек 24 ЕГЭ, физика

Бұл есептің талдауы келесіге бөлінген: 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Жауап есептеулердің жанында келтірілген, олардың орнына емес.

Задача из темы «Термодинамика негіздері»: в ней 171 задача, и у каждой есть такой же разбор. Тіркеу қажет емес.