Задание №9 ЕГЭ по физике

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

В задании №9 ЕГЭ по физике необходимо продемонстрировать знания в области такого раздела физики, как термодинамика. Работа идеального газа, КПД тепловых машин, циклы - вот, что ждет нас в девятом задании.

Задание ЕГЭ-Ф-ДВ2023-7

Цилиндрический сосуд разделён лёгким подвижным теплоизолирующим поршнем на две части. В одной части сосуда находится аргон, в другой — неон. Концентрация молекул газов одинакова. Определите отношение средней кинетической энергии теплового движения молекул аргона к средней кинетической энергии теплового движения молекул неона, когда поршень находится в равновесии.
Алгоритм решения:
  1. Записать основное уравнение МКТ.
  2. Применить основное уравнение МКТ к обоим газам.
  3. Определить отношение средней кинетической энергии теплового движения молекул аргона к средней кинетической энергии теплового движения молекул неона.
Решение: Основное уравнение МКТ: Давление идеального газа пропорционально произведению концентрации молекул на среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы. Выразим из формулы среднюю кинетическую энергию теплового движения молекул: Найдем среднюю кинетическую энергию теплового движения молекул для аргона (1) и неона (2) соответственно: Так как по условию задачи поршень находится в равновесии, можем сделать вывод, что давления p1 и p2 равны. По условию задачи также равны концентрации газов n1 и n2. Следовательно: Тогда отношение этих энергий равно: Ответ: 1

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор

Задание EF17966

Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления газа от объёма. Работа, совершённая при этом газом, равна

Ответ:

а) р0V0

б) 2р0V0

в) 4р0V0

г) 6р0V0


Алгоритм решения

1.Определить, на каком участке графика совершается работа.
2.Записать геометрический смысл работы.
3.Извлекая данные из графика, вычислить работу, совершенную газом.

Решение

Работа совершается только тогда, когда газ меняет объем. Поэтому работа совершается только на участке 1–2.

Работа идеального газа равна площади фигуры, заключенной под графиком термодинамического процесса в координатах (p, V).

Давление газа при этом равно 2p0, а объем равен разности 2V0 и V0. Следовательно, работа, совершенная газом, будет равна произведению:

A=2p0(2V0V0)=2p0V0

Ответ: б

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор

Задание EF17562

Газу передали изохорно количество теплоты 300 Дж. Как изменилась его внутренняя энергия в этом процессе?

Ответ:

а) увеличилась на 300 Дж

б) уменьшилась на 300 Дж

в) увеличилась на 600 Дж

г) уменьшилась на 600 Дж


Алгоритм решения

1.Записать исходные данные.
2.Записать первое начало термодинамики.
3.Установить, как меняется внутренняя энергия идеального газа.

Решение

Запишем исходные данные:

 Количество теплоты, переданное газу: Q = 300 Дж.

Первое начало термодинамики:

ΔU=Q+A

Так как по условию задачи это изохорный процесс, то работа равна 0. Следовательно, изменение внутренней энергии газа равно количеству теплоты:

ΔU=Q=300 (Дж)

Ответ: а

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор

Задание EF17597

Находясь в цилиндре двигателя, газ получил от нагревателя количество теплоты, равное 10 кДж. Затем он  расширился, совершив работу 15 кДж. В результате всех этих процессов внутренняя энергия газа уменьшилась на

Ответ:

а) 5 кДж

б) 10 кДж

в) 15 кДж

г) 25 кДж


Алгоритм решения

1.Записать исходные данные.
2.Записать первое начало термодинамики.
3.Установить, как меняется внутренняя энергия идеального газа.

Решение

Запишем исходные данные:

 Количество теплоты, переданное газу: Q = 10 кДж.
 Работа, совершенная газом: A = 15 кДж.

Первое начало термодинамики:

ΔU=Q+A

В этой формуле за работу принимается та работа, что совершается над газом. Но в данном случае газ сам совершает работу. Поэтому первое начало термодинамики примет вид:

ΔU=QA=1015=5 (кДж)

Знак «–» указывает на то, что внутренняя энергия газа уменьшилась на 5 кДж.

Ответ: а

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор

Задание EF18994

Рабочее тело идеальной тепловой машины с КПД, равным 0,25, за цикл своей работы получает от нагревателя количество теплоты, равное 8 Дж. Какова работа, совершаемая за цикл этой машиной?


Алгоритм решения

1.Записать исходные данные.
2.Записать формулу КПД тепловой машины.
3.Записать решение в общем виде.
4.Выполнить вычисление искомой величины.

Решение

Запишем исходные данные:

 КПД тепловой машины: η = 0,25.
 Количество теплоты, полученное газом от нагревателя за цикл: Q = 8 Дж.

Формула КПД тепловой машины:

η=AQ..

Отсюда:

Ответ: 2

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор


👀 9k