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. Поршень перемещают вверх (см. рисунок). Температура газа поддерживается постоянной.
Как изменяются при этом давление газа и его плотность?
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
22
Пояснение
Решение.
Для решения задачи проанализируем изменение состояния газа в цилиндре при перемещении поршня вверх.
1. Изменение объёма и массы газа:
По условию поршень перемещают вверх, следовательно, объём V, занимаемый газом в цилиндре, увеличивается. Так как поршень является герметичным, масса газа m внутри цилиндра остаётся неизменной (m=const).
2. Плотность газа:
Плотность вещества ρ определяется формулой:
ρ=Vm
Поскольку масса газа m не меняется, а объём V увеличивается, то дробь уменьшается. Значит, плотность газа уменьшается (цифра 2).
3. Давление газа:
Согласно условию, температура газа T поддерживается постоянной (T=const). Процесс, происходящий при постоянной температуре, называется изотермическим.
Для данной массы газа при постоянной температуре справедлив закон Бойля-Мариотта:
p⋅V=const
Из этой формулы следует, что давление p обратно пропорционально объёму V:
p=Vconst
Так как объём V увеличивается, давление газа p уменьшается (цифра 2).
С точки зрения молекулярно-кинетической теории (МКТ), при увеличении объёма концентрация молекул газа уменьшается, они реже ударяются о стенки сосуда и поршень, что и приводит к падению давления при неизменной скорости движения молекул (температуре).
Ответ: 22
Источник: ФИПИ