Видео:В вертикальном цилиндре с гладкими стенками под массивным металлическим поршнем находится - №24231Скачать
В вертикальном цилиндре под поршнем площадью s находится v молей
В гладком вертикальном цилиндре под подвижным поршнем массой M = 5 кг и площадью S = 100 см 2 находится идеальный одноатомный газ. После сообщения газу некоторого количества теплоты поршень приподнялся на высоту Δh = 5 см над дном цилиндра, а газ нагрелся на ΔT = 30 К. Найдите удельную теплоёмкость газа в данном процессе. Давление в окружающей цилиндр среде равно p0 = 10 4 Па, масса газа в цилиндре m = 0,12 г.
Как следует из условия, объём газа равен а давление равно в течение всего процесса подвода теплоты. Согласно уравнению Клапейрона — Менделеева где — количество газа (в молях). Отсюда В процессе подвода теплоты в изобарическом процессе будет выполняться соотношение: так что После сообщения газу некоторого количества теплоты температура газа увеличилась на а поршень приподнялся на высоту причём согласно первому началу термодинамики где изменение внутренней энергии для одноатомного идеального газа а работа газа в изобарическом процессе
Таким образом, а удельная теплоёмкость газа в данном изобарическом процессе равна по определению:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом ((в данном случае — определение удельной теплоёмкости, уравнение Клапейрона—Менделеева, первое начало термодинамики, выражения для внутренней энергии идеального одноатомного газа и для работы газа при изобарическом процессе);
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений величин, используемых в условии задачи);
III) проведены необходимые математические преобразования, приводящие к правильному ответу;
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
Лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты, не заключены в скобки, рамку и т. п.).
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
В решении отсутствует одна из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
Видео:В вертикальном цилиндре под тяжелым горизонтальным поршнем площадью 0,1 см2 находится - №24005Скачать
В вертикальном цилиндре под поршнем площадью s находится v молей
В гладком вертикальном цилиндре под подвижным поршнем массой M и площадью S находится идеальный одноатомный газ. Поршень в равновесии располагается на высоте h над дном цилиндра. После сообщения газу количества теплоты Q поршень приподнялся, а газ нагрелся. Найдите, на какой высоте H над дном цилиндра находится поршень. Давление в окружающей цилиндр среде равно p0.
Как следует из условия, объём газа равен а давление равно в течение всего процесса подвода теплоты. Согласно уравнению Клапейрона — Менделеева где — количество газа (в молях). Отсюда После сообщения газу количества теплоты температура газа увеличилась на а его объём возрос на причём согласно первому началу термодинамики где изменение внутренней энергии для одноатомного идеального газа а работа газа в изобарическом процессе
Поскольку в изобарическом процессе получаем:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических
преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
Видео:Сосуд под поршнемСкачать
§ 40. Уравнение состояния идеального газа (окончание)
27. В сосуде находится озон при температуре 527 °С. Через некоторое время он превратился в кислород, а температура газа упала до 127 °С. Увеличилось или уменьшилось при этом давление в сосуде? На сколько процентов?
28. В баллоне находится азот при давлении 400 кПа и температуре 400 К. Половину массы газа выпустили из баллона, а температуру оставшегося газа понизили до 300 К. Каким стало давление азота?
29. В вертикальном цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ при температуре 46 °С. Вследствие охлаждения газа до -7 °С и его утечки объём под поршнем уменьшился в 3 раза. Какая доля начальной массы газа вытекла при этом из сосуда? Примите, что трением между поршнем и стенкой сосуда можно пренебречь.
30. В баллоне вместимостью 220 л находится гелий при давлении 100 кПа и температуре 7 °С. На сколько процентов надо увеличить массу газа, чтобы его давление стало равным 300 кПа, а температура поднялась до 57 °С?
31. Один из двух одинаковых сосудов заполнен сухим воздухом, а другой — влажным, содержащим водяные пары. Температуры и давления в обоих сосудах одинаковы. Какой из сосудов легче?
32. В вертикальном цилиндре под поршнем площадью S находится ν молей одноатомного газа. Внешнее атмосферное давление равно р0. Когда температура газа понизилась на ΔТ, поршень опустился на Δh. Трением можно пренебречь. Чему равна масса поршня m?
ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ
33. Газ находится при температуре 123 °С и давлении 10 5 Па. Чему равно среднее расстояние между центрами молекул?
34. Какова плотность ρ кристалла с кубической решёткой (рис. 40.3), если масса каждого атома m0, а длина ребра кубической ячейки а?
35. В закрытом сосуде сгорает кусочек угля и образуется углекислый газ. Затем сосуд охлаждают до начальной температуры. Чему равно отношение конечного давления в сосуде к начальному? Объёмом угля можно пренебречь по сравнению с объёмом сосуда.
36. По газопроводу течёт газ с молярной массой М при давлении р и температуре Т. За промежуток времени t протекает масса газа m. Какова скорость движения газа в газопроводе?
37. В цилиндре под поршнем площадью 100 см 2 и массой 50 кг находится воздух при температуре 7 °С. Поршень находится на высоте 60 см от дна цилиндра. Воздух в цилиндре нагревают до 47 °С, а на поршень ставят гирю массой 100 кг. Насколько опустится или поднимется поршень по сравнению со своим начальным положением? Атмосферное давление равно 100 кПа, трением можно пренебречь.
Видео:Физика В вертикальном цилиндрическом сосуде с гладкими стенками под подвижным поршнем массой 10 кгСкачать
В вертикальном цилиндре под поршнем площадью s находится v молей
2017-10-18 
В цилиндре с площадью поперечного сечения $S$ под поршнем массы m находится $\nu$ молей идеального газа при температуре $T$. Поршень связан легкой нерастяжимой нитью, перекинутой через невесомый блок, с бруском той же массы, находящимся на наклонной плоскости, составляющей угол а с горизонтом. Найти частоту малых колебаний бруска при постоянной температуре газа. Трение отсутствует. Атмосферное давление равно $p_$. 
Если, как обычно, считать, что наклонная плоскость покоится относительно некоторой инерциальной системы отсчета, то в положении равновесия, во-первых, сила натяжения нити, действующая на поршень, должна уравновешивать действие силы тяжести, силы атмосферного давления, силы давления газа и силы реакции стенок цилиндра на поршень. Во-вторых, должна быть равна нулю геометрическая сумма сил реакции наклонной плоскости, натяжения нити и тяжести, действующих на брусок. Поскольку сил трения нет и нить невесома, то сила натяжения не может изменять своей величины вдоль нити, и поэтому должны выполняться соотношения:
где $g$ — величина ускорения свободного падения, $p_ $ — давление газа в цилиндре, a $F_
$ — модуль силы натяжения нити при равновесии. При составлении этих уравнений в соответствии с рисунком, приведенным в условии задачи, считалось, что отрезок нити между блоком и поршнем вертикален, а между блоком и бруском — параллелен наклонной плоскости. Кроме того, было учтено, что силы натяжения нити, действующие на поршень и брусок, могут быть направлены только вверх вдоль осей соответствующих отрезков нити.
Если расстояние между дном поршня и дном цилиндра при равновесии обозначить $L$, то из уравнения Клапейрона-Менделеева следует, что давление газа под поршнем в рассматриваемом состоянии должно быть равно
При смещении поршня от равновесного положения вниз по вертикали на расстояние $x$ давление в цилиндре должно увеличиться до величины
и, следовательно, поршень должен иметь ускорение, направленное вертикально вверх и равное
где $F$ — величина силы натяжения нити, действующей на поршень в рассматриваемый момент времени. По условию блок невесом. Поэтому (с учетом ранее сделанных предположений) можно считать, что и на брусок нить в указанный момент времени будет действовать с силой, величина которой равна $F$, а ускорение бруска на основании II закона Ньютона должно быть равно по модулю
и направлено вниз вдоль наклонной плоскости. С другой стороны, в силу нерастяжимости нити и стандартных предположений о геометрии блока можно утверждать, что $a = a_ $, т.к. при малых колебаниях нить должна быть натянута.
Складывая почленно два последних уравнения и выражая из ранее составленных уравнений давление газа через положение поршня, получим
Из этого соотношения видно, что при малых смещениях ($x \ll L$) ускорение поршня пропорционально величине смещения и направлено противоположно этому смещению. Поэтому можно утверждать, что в рассматриваемой системе малые колебания бруска вблизи положения равновесия будут гармоническими, а искомая угловая частота этих колебаний должна быть равна
т.к. при гармонических колебаниях отношение величины смещения к модулю проекции ускорения на направление смещения обратно пропорционально квадрату угловой частоты колебаний, а из первых трех уравнений следует, что
В заключение отметим, что колебания в данном случае следует считать малыми, если не только амплитуда $x_ $ смещений бруска и поршня от положения равновесия много меньше высоты $L$ столба газа в цилиндре при равновесии, но и $\omega^ x_ Источник
🎬 Видео
ВСЕ ТИПЫ 24 ЗАДАНИЕ | МКТ | РЕШАЕМ ВМЕСТЕ | ЕГЭ ФИЗИКА 2024 | ДЕМИДОВАСкачать
В горизонтальном цилиндрическом сосуде - Задача ЕГЭ по физике Часть 2Скачать
35 задача. Молекулярная физика. Внутренняя энергия. Физика. ЕГЭ 1000 задач. Решение. ФИПИ 2021.Скачать
С одним молем гелия, находящегося в цилиндре под поршнем, провели процесс 1–2, изображённый - №24328Скачать
33 задача. Молекулярная физика. Внутренняя энергия. Физика. ЕГЭ 1000 задач. Решение. ФИПИ 2021.Скачать
34 задача. Молекулярная физика. Внутренняя энергия. Физика. ЕГЭ 1000 задач. Решение. ФИПИ 2021.Скачать
Урок 3. Решение задач на МКТ. Высокий уровень. ЕГЭСкачать
МКТ и термодинамикаСкачать
Мякишев. Термодинамика. Упражнение 2.6Скачать
Молекулярная физика. Легкие задачи второй части ЕГЭ 2024Скачать
ВСЯ теория и ВСЕ качественные задачи по МКТ и Термодинамике для ЕГЭ 2024 по физикеСкачать
ЕГЭ по физике. Задание 30 "Термодинамика"Скачать
11 класс, 15 урок, Площадь поверхности цилиндраСкачать
Поршень с опорами | ЕГЭ физика 2024 | 24 задание (3 балла)Скачать
Теплоизолированный цилиндр разделён подвижным теплопроводящим поршнем на две части. В одной - №29369Скачать
В цилиндр объёмом 0,5 м3 насосом закачивается воздух со скоростью 0,002 кг/с. В верхнем - №29367Скачать
