Физика ЕГЭ - банк заданий - страница 225

Закрытый вертикальный цилиндрический сосуд, заполненный идеальным газом, разделён на две части тяжёлым поршнем, способным скользить без трения. В начальном равновесном состоянии в верхней и нижней частях сосуда находилось по =1 моль газа, а отношение объёмов верхней и нижней частей сосуда было равно 2. После того как из верхней части сосуда полностью откачали газ, через длительный промежуток времени установилось новое состояние равновесия. Найдите отношение объёмов верхней и нижней частей сосуда после откачки газа. Температура газа T в обеих частях сосуда всё время поддерживалась одинаковой и постоянной.

В запаянной с одного конца длинной горизонтальной стеклянной трубке постоянного сечения (см. рисунок) находится столбик воздуха длиной l₁ = 30 см, запертый столбиком ртути. Если трубку поставить вертикально отверстием вверх, то длина воздушного столбика под ртутью будет равна l₂ = 25 см. Какова длина ртутного столбика? Атмосферное давление 750 мм рт. ст. Температуру воздуха в трубке считать постоянной.

В закрытом сосуде при температуре 100 °С находится влажный воздух с относительной влажностью 60% под давлением 100 кПа. Объём сосуда изотермически уменьшили в 2,5 раза. Во сколько раз надо вместо этого увеличить абсолютную температуру без изменения объёма сосуда, чтобы получить такое же конечное давление? Объёмом сконденсировавшейся воды пренебречь.

Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре T₁ = 600 К и давлении p₁ = 4*10⁵ Па расширяется и одновременно охлаждается так, что его температура при расширении обратно пропорциональна объёму. Конечное давление газа p₂ = 10⁵. Чему равна внутренняя энергия газа после расширения?

Гелий в количестве ν  =  3 моль изобарно сжимают, совершая работу A₁  =  2,4 кДж. При этом температура гелия уменьшается в 4 раза: Затем газ адиабатически расширяется, при этом его температура изменяется до значения Найдите работу газа А₂ при адиабатном расширении. Количество вещества в процессах остается неизменным.

Одно и то же постоянное количество одноатомного идеального газа расширяется из одного и того же начального состояния р₁, V₁ до одного и того же конечного объёма V₂ первый раз по изобаре 1-2, а второй - по адиабате 1-3 (см. рисунок). Отношение работы газа в процессе 1-2 к работе газа в процессе 1-3 равно A12/A13=k=2. Чему равно отношение х количества теплоты Q₁₂, полученного газом от нагревателя в ходе процесса 1-2, к модулю изменения внутренней энергии газа U3-U1 в ходе процесса 1-3?

Воздушный шар наполняется горячим воздухом при нормальном атмосферном давлении. Абсолютная температура Т горячего воздуха в 2 раза больше температуры Т₀ окружающего воздуха. При каком отношении массы оболочки к массе наполняющего её воздуха шар начнёт подниматься? Оболочка шара нерастяжима и имеет в нижней части небольшое отверстие.
Массой груза и объёмом материала оболочки шара пренебречь.

В сосуде под поршнем находится влажный воздух при давлении p₁  =  120 кПа и температуре t  =  80 °C с относительной влажностью Объем под поршнем уменьшают в три раза при постоянной температуре. Каким станет давление влажного воздуха под поршнем? Давление насыщенных паров воды p_н при температуре t  =  80 °С равно 47,3 кПа.

В качестве рабочего тела в тепловой машине используется идеальный одноатомный газ, который совершает циклический процесс, состоящий из изобарного нагревания (1→2), изохорного охлаждения (2→3) и адиабатного сжатия (3→1). КПД этой тепловой машины 20%. Найдите отношение работы A₁₂, совершённой газом в изобарном процессе, к работе A'₃₁, совершённой над газом при адиабатном сжатии.

В горизонтальном цилиндре с гладкими стенками под массивным поршнем находится одноатомный идеальный газ. Поршень соединён с основанием цилиндра пружиной с жёсткостью k. В начальном состоянии расстояние между поршнем и основанием цилиндра было равно L, а давление газа в цилиндре было равно внешнему атмосферному давлению p₀ (см. рисунок). Затем газу было передано количество теплоты Q, и в результате поршень медленно переместился вправо на расстояние b. Чему равна площадь поршня S?