Главная / ЕГЭ Физика / Задание №24 / ID 108249
ID 108249 ЕГЭ Физика Линия №24 СдамГИА ID: 7643 Кинематика
✈️ TG ВК Следующая ⏭️
[рис.] Идеальный одноатомный газ в количестве ν  =  5 моль сначала охладили, уменьшив его температуру от T1  =  400 К до T2  =  T1/n, где n  =  4, а затем нагрели до начальной температуры. При этом давление p газа изменялось так, как показано на графике. Какое суммарное количество теплоты газ отдал и получил в процессе 1–2–3?
Чертеж к задаче
💡 Пошаговый разбор и решение:
Из графика следует, что 1–2  — изохорный, а 2–3  — изобарный процесс, причем температура газа в начальном и конечном состояниях одинакова. Согласно первому закону термодинамики суммарная теплота Q123, отданная и полученная газом в процессе 1–2–3, равна сумме изменения ΔU123 внутренней энергии газа и его работы A123 в процессе: Q123 = ΔU123 + A123. Поскольку внутренняя энергия $\nu$ молей одноатомного идеального газа равна $U= $\frac{3}{2}$ \nu RT$ и пропорциональна температуре, то в процессе 1–2–3 с одинаковой начальной и конечной температурой ее суммарное изменение ΔU123  =  0.
В изохорном процессе 1–2 V  =  const, и A12  =  0, а в изобарном процессе 2–3 p  =  const, и с учетом уравнения Клапейрона  — Менделеева $pV=\nu RT$ имеем:

$A_23=p\Delta V_23=\nu R\Delta T_23=\nu R\Delta T_23=\nu R ( T_3 - T_2 ) =\nu R ( T_1 - $\frac{T_1}{n}$ ) =\nu RT_1 \frac{n - 1}{n}$ $A_23=p\Delta V_23=\nu R\Delta T_23=\nu R\Delta T_23=$
$=\nu R ( T_3 - T_2 ) =\nu R ( T_1 - $\frac{T_1}{n}$ ) =\nu RT_1 \frac{n - 1}{n}$

Таким образом:

$Q_123= A_23=\nu RT_1 $\frac{n - 1}{n}$ =5 \cdot 8,31 \cdot 400 \cdot $\frac{4 - 1}{4}$ \approx 12500Дж$

Ответ: 12500 Дж.
Правильный ответ: 12500 Дж
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 109084 • Задание №29
В преддверии летнего сезона пожаров двое пожарных в одной из деревень решили заполнить одинаковые емкости для ...
Смотреть разбор ↗
ID 105606 • Задание №11
Какие из следующих утверждений являются постулатами специальной теории относительности? А.  Все инерциальные с...
Смотреть разбор ↗
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:

Критерии оценивания выполнения задания | Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I)  записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: проанализированы графики изопроцессов на p–T-⁠диаграмме; применен первый закон термодинамики; записаны выражения для внутренней энергии идеального одноатомного газа и его работы в изопроцессах; уравнение Клапейрона  — Менделеева);
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 расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV)  представлен правильный ответ. | 3

Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).

И (ИЛИ)

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/⁠вычислениях пропущены логически важные шаги.

И (ИЛИ)

Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 2

Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
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.

ИЛИ

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.

ИЛИ

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задач. | 1

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0

Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №24 по предмету Физика:
ID 108096 Сферическую оболочку воздушного шара делают из материала, квадратный метр которого имеет массу ... ID 108097 Воздушный шар имеет газонепроницаемую оболочку массой 400 кг и наполнен гелием. Какова масса ге... ID 108098 Теплоизолированный цилиндр разделен подвижным теплопроводным поршнем на две части. В одной част... ID 108099 [рис.] Воздушный шар, оболочка которого имеет массу M  =  145 кг и объем V  =  230 м3, наполняе... ID 108100 [рис.] В вертикальном цилиндрическом сосуде с гладкими стенками под поршнем массой m  =  10 кг ...
← Предыдущее задание 📚 Все задания по предмету Следующее задание →