Изменение физических величин в процессах: механические и тепловые явления · 72 задания
- Задание №12№12
В бассейне под водой установлен динамик, излучающий звук определённой частоты. Часть звуковой волны отражается от поверхности воды, а часть преломляет…
Механические волны
- Задание №12№12
Газ нагревают в закрытом сосуде. Как в процессе нагревания изменяются объём газа и давление газа? Для каждой величины определите соответствующий харак…
Основные положения МКТ
- Задание №12№12
В инерциальной системе отсчёта брусок скользит с ускорением вниз по наклонной плоскости. Действующие на него силы изображены на рисунке. Как изменяютс…
Закон сохранения энергии
- Задание №12№12
Груз, подвешенный к динамометру, с постоянной скоростью опускают встакан, частично заполненный водой, до полного погружения груза (см.рисунок). Как в…
Давление
- Задание №12№12
В инерциальной системе отсчёта брусок скользит с ускорением вниз по наклонной плоскости. Действующие на него силы изображены на рисунке. Как изменяютс…
Закон сохранения энергии
- Задание №12№12
Мяч, катящийся по горизонтальному ровному футбольному полю, останавливается из-за трения. Как при этом изменяются полная механическая энергия и внутре…
Закон сохранения энергии
- Задание №12№12
Деревянный кубик опустили в сосуд, частично заполненный водой, так что кубик плавает при частичном погружении (см. рисунок). Как после погружения куби…
Давление
- Задание №12№12
2 литра воды перелили из сосуда 1 в сосуд 2. Площади дна сосудов одинаковы (см. рисунок). Как при этом изменились давление и сила давления воды на дно…
Давление
- Задание №12№12
На покоящееся тело, находящееся на гладкой горизонтальной плоскости, начинают действовать две горизонтальные силы, лежащие на одной прямой (см. рисуно…
Второй закон Ньютона
- Задание №12№12
Свинцовый шар подброшен вертикально вверх с некоторой начальной скоростью. Пренебрегая сопротивлением воздуха, укажите, как изменяются по мере движени…
Кинетическая и потенциальная энергия
- Задание №12№12
Деревянный кубик плавает в сосуде, частично заполненном водой (см. рисунок). Как изменятся сила тяжести, действующая на воду, и сила давления воды на…
Давление
- Задание №12№12
В инерциальной системе отсчёта брусок, которому сообщили начальную скорость _0 , начинает скользить вверх по наклонной плоскости (см. рисунок). Как из…
Второй закон Ньютона
В цилиндре под герметичным поршнем находится газ
(см. рисунок). Поршень перемещают вниз. Температура газа поддерживается постоянной. Как по мере перемещения поршня изменяются давление газа и его объём?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) | увеличивается |
2) | уменьшается |
3) | не изменяется |
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Правильный ответ
12
Пояснение
Решение.
Для решения задачи проанализируем физические процессы, происходящие с газом в цилиндре при перемещении поршня.
1. Изменение объёма газа.
Газ всегда занимает весь предоставленный ему объём. По условию задачи поршень перемещают вниз, то есть внутрь цилиндра. Так как поршень герметичен, газ остаётся запертым в пространстве под поршнем. При движении поршня вниз расстояние между дном цилиндра и поршнем сокращается, следовательно, геометрический объём V, занимаемый газом, уменьшается. Этому соответствует цифра 2.
2. Изменение давления газа.
По условию температура газа поддерживается постоянной (T=const). Такой процесс называется изотермическим. Согласно закону Бойля-Мариотта, для данной массы газа при постоянной температуре произведение давления газа на его объём есть величина постоянная: p⋅V=const.
Это означает, что давление p обратно пропорционально объёму V. Так как мы установили, что объём газа уменьшается, то давление газа должно увеличиваться.
С точки зрения молекулярно-кинетической теории (МКТ) это объясняется тем, что при уменьшении объёма увеличивается концентрация молекул газа (число молекул в единице объёма). Молекулы начинают чаще ударяться о стенки сосуда и поршень, что и приводит к росту давления. Этому соответствует цифра 1.
Таким образом, давление увеличивается (1), а объём уменьшается (2).
Ответ: 12
Источник: ФИПИ