.02 Газовые законы
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
К боковым стенкам горизонтально расположенного цилиндра с помощью пружин прикреплены два лёгких подвижных
поршня, как показано на рисунке. Жёсткость левой пружины равна 
, правой — 
, пружины подчиняются закону
Гука и находятся в вакууме. Между поршнями находится идеальный газ при температуре 
,
расстояние между поршнями 
, длина каждой из пружин 
. После того, как газ нагрели до температуры
, длина правой пружины уменьшилась до 
. Найдите длины пружин в недеформированном
состоянии.
(«Курчатов», 2017, 11 )
Источники:
Поскольку жёсткость правой пружины в 2 раза больше, чем левой, а изменения сил давления на оба поршня при
нагревании газа одинаковы,сжатие левой пружины должно быть в два раза больше то есть составит 
. Поэтому после
нагревания расстояние между поршнями будет равно 
. Пусть 
,
— начальные давление и объём газа, а 
,
— конечные. Как следует из уравнения состояния идеального газа:
откуда:
Для правой пружины 
- длина недефермированной пружины, 
- длина пружины в первом сосоянии, 
- длина
пружины во втором сосоянии:
Аналогично со второй пружиной.
Значит, давление в результате нагревания увеличилось на 20%, из чего следует, что и деформация пружин увеличилась на
20%. Получается, что начальная деформация левой пружины равна 
, а правой — 
. Длина левой пружины в
недеформированном состоянии 
, а правой — 
. (Официальное решение Курчатов)
| Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
| Уравнение состояния идеального газа | 2 |
| Сказано, чему будет равно сжатие левой пружины | 2 |
| Сказано, чему будет равно расстояние между поршнями после нагрева | 2 |
| Сказано, чему равны искомые расстояния | 2 |
| Представлен правильный ответ | 2 |
| Максимальный балл | 10 |
Специальные программы
Программа
лояльности v2.0
Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!
Крути рулетку
и выигрывай призы!
Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.
Бесплатное онлайн-обучение
Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.
Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».
Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!
Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ
Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!
