Задание ЕГЭ 4 Параграф 69 ГДЗ Мякишев 10 класс (Физика)
Решение #1
Решение #2ИИ
Варианты решения:
Давление газа уравновешивает атмосферное давление и давление поршня:p = p₀ + mg/S.При нагревании поршень движется свободно, поэтому процесс изобарный. Для него:pΔV = νRΔT,где ΔV = SΔh. Тогда(p₀ + mg/S)SΔh = νRΔT,p₀S + mg = νRΔT/Δh.ОтсюдаS = (νRΔT/Δh − mg)/p₀.Подставим значения, приняв g = 10 м/с²:S = (0,09 · 8,31 · 16 / 0,04 − 5 · 10) / 100 000
≈ 2,5 · 10⁻³ м².Следовательно, площадь поршня:S ≈ 2,5 · 10⁻³ м² = 25 см².
≈ 2,5 · 10⁻³ м².Следовательно, площадь поршня:S ≈ 2,5 · 10⁻³ м² = 25 см².
На поршень действуют постоянные силы: сила тяжести и сила атмосферного давления. Поэтому при его подъёме давление газа не изменяется, то есть процесс является изобарным.Для изобарного процесса:νRΔT = pΔV.При перемещении поршня на Δh газ совершает работу против атмосферы и силы тяжести:pΔV = p₀SΔh + mgΔh.Следовательно,νRΔT = p₀SΔh + mgΔh,S = (νRΔT − mgΔh)/(p₀Δh).Подставим данные:S = (0,09 · 8,31 · 16 − 5 · 10 · 0,04) /
(100 000 · 0,04)
≈ 2,5 · 10⁻³ м².Ответ: S ≈ 2,5 · 10⁻³ м², или 25 см².
(100 000 · 0,04)
≈ 2,5 · 10⁻³ м².Ответ: S ≈ 2,5 · 10⁻³ м², или 25 см².
В обоих состояниях давление постоянно. Из уравнения Менделеева — Клапейрона:pSΔh = νRΔT,поэтому сила давления газаpS = νRΔT/Δh
= 0,09 · 8,31 · 16 / 0,04 ≈ 299 Н.Условие равновесия поршня:pS = p₀S + mg.Отсюда при g = 10 м/с²:S = (299 − 5 · 10)/100 000
≈ 2,5 · 10⁻³ м² = 25 см².Ответ: 25 см².
= 0,09 · 8,31 · 16 / 0,04 ≈ 299 Н.Условие равновесия поршня:pS = p₀S + mg.Отсюда при g = 10 м/с²:S = (299 − 5 · 10)/100 000
≈ 2,5 · 10⁻³ м² = 25 см².Ответ: 25 см².
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Мякишев, Буховцев 10 класс, Просвещение:
C4 Идеальный одноатомный газ в количестве v = 0,09 моль находится в равновесии в вертикальном цилиндре под поршнем массой 5 кг. Трение между поршнем и стенками цилиндра отсутствует. Внешнее атмосферное давление p0 = 100 кПа. В результате нагревания газа поршень поднялся на высоту Ah = 4 см, а температура газа повысилась на дельта Т = 16 К. Чему равна площадь поршня?
