Задание 7 ЕГЭ по физике · задача 4D0A9D

Тема: 2.1 Молекулярная физика · 1 балл · ответ подтверждён проверкой ФИПИ

Концентрация атомов гелия, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, увеличилась в 6 раз. Давление газа при этом возросло в 2 раза. Во сколько раз уменьшилась при этом средняя энергия теплового движения атомов гелия?

Решить в тренажёре с автопроверкой →
Показать ответ и разбор
Ответ: 3 раз(-а)

Разбор

Средняя энергия теплового движения атома гелия пропорциональна температуре: ⟨$\varepsilon$⟩ $= (3/2) kT$. Значит, нужно найти, во сколько раз изменилась температура.

Для идеального газа давление связано с концентрацией и температурой формулой $P = n k T$, где n — концентрация атомов.

Отсюда температура выражается как $T = P / (n k)$.

По условию концентрация выросла в 6 раз $(n_{2} = 6 n_{1})$, а давление — в 2 раза $(P_{2} = 2 P_{1})$. Подставляем:
$T_{2} / T_{1} = (P_{2} / P_{1}) \times (n_{1} / n_{2}) = 2 \times (1/6) = 1/3$.

Температура уменьшилась в 3 раза, а значит, и средняя энергия теплового движения атомов тоже уменьшилась в 3 раза.
← Предыдущая задачаВсе задачи №7 (100)Следующая задача →
Хочешь закрепить? В тренажёре — быстрые колоды по 5 задач этого номера с баллами по правилам ЕГЭ, подсказками ИИ и разбором ошибок. Тренировать задание 7 →