Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание № 23
i

Вер­ти­каль­ный ци­лин­дри­че­ский сосуд с ар­го­ном (M  =  40 г/моль), за­кры­тый лег­ко­по­движ­ным порш­нем мас­сой m1  =  12 кг, на­хо­дит­ся в воз­ду­хе, дав­ле­ние ко­то­ро­го p0  =  100 кПа. Масса ар­го­на m2  =  16 г, пло­щадь по­пе­реч­но­го се­че­ния порш­ня S  =  60 см2. Если при охла­жде­нии ар­го­на за­ни­ма­е­мый им объём умень­шил­ся на ΔV  =  830 см3, то тем­пе­ра­ту­ра газа умень­ши­лась на ΔT, рав­ное ... K. (Ответ округ­ли­те до це­ло­го числа.)

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Со­сто­я­ние ар­го­на опи­ва­ет­ся урав­не­ни­ем Кла­пей­ро­на  — Мен­де­ле­е­ва pV= дробь: чис­ли­тель: m_2, зна­ме­на­тель: M конец дроби RT. Из­ме­не­ния со­сто­я­ния ар­го­на про­ис­хо­дят при по­сто­ян­ном дав­ле­нии  левая круг­лая скоб­ка p=p_0 плюс дробь: чис­ли­тель: m_1g, зна­ме­на­тель: S конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка , по­это­му

p\Delta V= дробь: чис­ли­тель: m_2, зна­ме­на­тель: M конец дроби R\Delta T.

От­ку­да

\Delta T= дробь: чис­ли­тель: Mp\Delta V, зна­ме­на­тель: m_2R конец дроби = дробь: чис­ли­тель: M левая круг­лая скоб­ка p_0 плюс дробь: чис­ли­тель: m_1g, зна­ме­на­тель: S конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка \Delta V, зна­ме­на­тель: m_2R конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 0,04 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 10 в сте­пе­ни 5 плюс дробь: чис­ли­тель: 12 умно­жить на 10, зна­ме­на­тель: 0,006 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 830 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 6 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 0,016 умно­жить на 8,31 конец дроби \approx30К.

Источник: Де­мон­стра­ци­он­ный ва­ри­ант теста по фи­зи­ке 2016 год
Сложность: III