Задание 9 ЕГЭ по физике · задача c17D9F
В вертикальном цилиндре под поршнем находится 1 моль гелия. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. Атмосферное давление считать постоянным. Масса гелия в сосуде не изменяется. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие изменение состояния гелия.
| 1) | При медленном понижении температуры объём, занимаемый гелием, не изменяется. | |
| 2) | При медленном понижении температуры давление гелия не изменяется. | |
| 3) | Если на поршень насыпать некоторое количество песка, не меняя температуры гелия, то после установления равновесия в системе давление гелия будет меньше первоначального давления. | |
| 4) | При медленном повышении температуры сила давления гелия на поршень не изменяется. | |
| 5) | При медленном изотермическом сжатии гелия в цилиндре он отдаёт окружающим телам некоторое положительное количество теплоты. |
Показать ответ и разбор
Разбор
Утверждение 2 верно. При медленном охлаждении объём уменьшается по закону Шарля (V ∝ T при $P = const)$, а давление остаётся неизменным.
Утверждение 4 верно. Сила давления газа на поршень $F = P\cdot S$. Давление P постоянно, площадь S тоже, значит сила не меняется при нагревании.
Утверждение 5 верно. При изотермическом сжатии $\Delta U = 0$. Работа над газом положительна, поэтому по первому закону термодинамики Q < 0 — гелий отдаёт теплоту.
Остальные утверждения неверны: при охлаждении объём меняется (1), а добавление песка увеличивает давление (3).