Задание №10 ЕГЭ по физике

тепловое равновесие
Первичный бал: 1 Сложность (от 1 до 3): 1 Среднее время выполнения: 1 мин.

Задание №10 ЕГЭ по физике посвящено тепловому равновесию. Мы приводим краткую теорию ниже, а потом разбираем несколько вариантов!

Задание ЕГЭ-Ф-ДВ2023-8

Температура куска металла с удельной теплоёмкостью 900 Дж/(кг∙К) понизилась со 120 °С до 40 °С. При этом выделилось количество теплоты, равное 108 кДж. Чему равна масса этого куска металла? Ответ дайте в кг.

Алгоритм решения:

  1. Записать исходные данные.
  2. Перевести единицы измерения величин в СИ.
  3. Записать формулу количества теплоты для описанного в задаче процесса.
  4. Выразить искомую величину (массу вещества).
  5. Подставить известные величины и сделать вычисления.

Решение:

Запишем исходные данные:

  • Удельная теплоемкость куска металла: c = 900 Дж/(кг∙К).
  • Начальная температура куска металла: t1 = 120 оС.
  • Конечная температура куска металла: t2 = 40 оС.
  • Выделенное количество теплоты: Q = 108 кДж.

Так как нас будет интересовать только изменение температуры, переводить градусы Цельсия в Кельвины нет необходимости. Но выделенное количество теплоты необходимо преобразовать в Джоули:

Q = 108 кДж = 108∙103 Дж

В описанном процессе кусок металла находится в твердом состоянии и не испытывает фазовых переходов. Он лишь остывает, высвобождая некоторое количество теплоты. Следовательно, количество теплоты определяется формулой:

Тогда:

Отсюда масса равна:

Подставляем известные данные и делаем вычисления:

Ответ: 1,5

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор

Задание EF17596

Относительная влажность воздуха в сосуде, закрытом поршнем, равна 50%. Какой станет относительная влажность, если объём сосуда при неизменной температуре уменьшить в 3 раза?

Ответ:

а) 100%

б) 50%

в) 200%

г) 150%


Алгоритм решения

1.Записать исходные данные.
2.Записать формулу для нахождения относительной влажности воздуха.
3.Установить вид изопроцесса и применить соответствующий ему газовый закон.
4.Выполнить решение задачи в общем виде и найти искомую величину.

Решение

Запишем исходные данные:

 Начальная относительная влажность воздуха: ϕ1 = 50%.
 Температура в состояниях 1 и 2 одинакова, следовательно: T1 = T2 = T = const.
 Первоначальный объем сосуда: V1 = 3V.
 Конечный объем сосуда: V2 = V.

Формула для нахождения относительной влажности воздуха:

φ=ppн..100%

Так как температура и количество вещества постоянны, то газ претерпевает изотермический процесс, для которого справедлив закон Бойля — Мариотта:

p1V1 = p2V2

Или:

p13V = p2V

Отсюда давление газа в состоянии 2 равно тройному давлению газа в состоянии 1. Следовательно, оно увеличилось в 3 раза.

Так как температура постоянна, давление насыщенных паров одинаково для состояний 1 и 2:

φ=ppн..100%

pн=p1φ1..100%=pφ1..100%

pн=p2φ2..100%=p3φ2..100%

Приравняем правые части:

pφ1..100%=p3φ2..100%

Отсюда:

100%φ1..=300%φ2..

φ2=300%φ1100%..=300%·50%100%..=150%

Но максимальная относительная влажность воздуха может быть равна 100% (когда пар с жидкостью переходят в динамическое равновесие).

Ответ: а

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор

Задание EF17965

В понедельник и вторник температура воздуха была одинаковой. Парциальное давление водяного пара в атмосфере в понедельник было меньше, чем во вторник. Относительная влажность воздуха

Ответ:

а) в понедельник была меньше, чем во вторник

б) во вторник была меньше, чем в понедельник

в) была одинакова, так как не менялась температура воздуха

г) была одинакова, так как не менялось давление насыщенных паров


Алгоритм решения

1.Установить характер зависимости парциального давления пара и относительной влажности воздуха.
2.На основании установленной зависимости и условий задачи сделать вывод об относительной влажности воздуха в понедельник и вторник.

Решение

Относительная влажность воздуха прямо пропорциональна парциальному давлению пара:

φ=ppн..100%

Следовательно, если парциальное давление пара в понедельник было меньше, то и относительная влажность воздуха была меньше, чем во вторник (при условии сохранения температуры постоянной).

Ответ: а

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор


👀 6.5k