Тема . МКТ. Газовые законы

.02 Газовые законы

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела мкт. газовые законы
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#49331

Герметичный теплонепроницаемый вертикальный цилиндрический сосуд разделён массивным теплонепроницаемым горизонтальным тонким поршнем, скользящим вдоль стенок без трения. В обеих частях сосуда находится один и тот же идеальный газ. Известно, что при температуре T  в обеих частях сосуда поршень делит сосуд в отношении 2 : 1  , считая от его верхнего торца. Если перевернуть сосуд и нагреть оказавшийся под поршнем газ до температуры 4T  , а температуру второй части оставить неизменной, то поршень вновь разделит сосуд в отношении 2 : 1  , считая от верхнего торца. Чему равно отношение масс газов, разделённых поршнем?

(«Курчатов», 2015, 10)

Источники: Курчатов, 2015, 10

Показать ответ и решение

Пусть масса газа сверху равна m1  , а снизу m2  . Начальные давления и объемы равна p1,p2,V1,V2  соответственно, а конечные p′1,p′2,V ′1,V2′
Разность давлений газа всегда постоянна и равна mg-
S  , запишем отношение масс, с учетом уравнения Клапейрона – Менделеева:

p1V1   m1- p′1V1′  4m1-
p2V2 = m2  p′2V2′=  m2

Используем условие отношения объемов

V    V ′  1
--2= -1′= -
V1   V2   2

Откуда

p1  -m1-  p′1   8m1-
p2 = 2m2  p′2 = m2

Используем, что разность давлений равна mg-
 S  и постоянна, получим

   (       )     (        )
        m1--    ′  8m1-
p2  1−  2m2   = p2  m2  − 1

Давления же соотносятся по закону Бойля – Мариотта, как обратное отношение объемов

p    V′
-2′=  -2= 2
p2   V2

Решая систему из двух последних уравнений

m1-  1
m2 = 3

(Официальное решение Курчатов)

Ответ:

Специальные программы

Все 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!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!