Изменение физических величин в процессах: механические и тепловые явления · 72 задания
- Задание №12№12Среднее
В бассейне под водой установлен динамик, излучающий звук определённой частоты. Часть звуковой волны отражается от поверхности воды, а часть преломляет…
Механические волны
- Задание №12№12Лёгкое
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№12Сложное
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№12Среднее
Груз, подвешенный к динамометру, с постоянной скоростью опускают встакан, частично заполненный водой, до полного погружения груза (см.рисунок). Как в…
Давление
- Задание №12№12Среднее
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№12Среднее
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№12Среднее
Деревянный кубик опустили в сосуд, частично заполненный водой, так что кубик плавает при частичном погружении (см. рисунок). Как после погружения куби…
Давление
- Задание №12№12Сложное
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№12Среднее
На покоящееся тело, находящееся на гладкой горизонтальной плоскости, начинают действовать две горизонтальные силы, лежащие на одной прямой (см. рисуно…
Второй закон Ньютона
- Задание №12№12Среднее
Свинцовый шар подброшен вертикально вверх с некоторой начальной скоростью. Пренебрегая сопротивлением воздуха, укажите, как изменяются по мере движени…
Кинетическая и потенциальная энергия
- Задание №12№12Сложное
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№12Сложное
В инерциальной системе отсчёта брусок, которому сообщили начальную скорость ₀, начинает скользить вверх по наклонной плоскости (см. рисунок). Как изме…
Второй закон Ньютона
В цилиндре под герметичным поршнем находится газ. Поршень перемещают вниз (см. рисунок). Температура газа поддерживается постоянной. Как по мере перемещения поршня изменяются плотность газа и средняя скорость движения его молекул?
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
13
Пояснение
Решение.
Для решения задачи проанализируем физические процессы, происходящие с газом при перемещении поршня.
1. Изменение плотности газа.
Плотность вещества ρ определяется как отношение массы вещества m к занимаемому им объёму V:
ρ=Vm
По условию задачи поршень герметичен, значит, масса газа m в цилиндре остаётся неизменной. Когда поршень перемещают вниз, объём V, занимаемый газом, уменьшается. Так как знаменатель дроби уменьшается при неизменном числителе, значение плотности ρ увеличивается. Следовательно, плотность газа увеличивается (цифра 1).
2. Изменение средней скорости движения молекул.
В молекулярно-кинетической теории средняя скорость теплового движения молекул (среднеквадратичная скорость) напрямую зависит от абсолютной температуры газа T. Формула для средней скорости молекул имеет вид:
v=m03kT, где k — постоянная Больцмана, m0 — масса одной молекулы.
В условии задачи прямо указано, что температура газа поддерживается постоянной (T=const). Поскольку температура не меняется, средняя скорость движения молекул также остаётся неизменной. Следовательно, средняя скорость движения молекул не изменяется (цифра 3).
Таким образом, для первой величины (плотность) соответствует цифра 1, для второй (скорость) — цифра 3.
Ответ: 13
Источник: ФИПИ