Тема . МКТ. Термодинамика

.01 Термодинамика процесса

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#29513

U  –образная трубка состоит из трёх одинаковых колен, расположена вертикально и заполнена жидкостью. Один конец трубки соединён с баллоном, заполненным водородом, другой конец трубки открыт в атмосферу (см. рисунок). Водород в баллоне медленно нагревают, и он медленно вытесняет жидкость из трубки. К моменту, когда из трубки вылилось 2/3 всей массы жидкости, водород получил количество теплоты Q =  30  Дж. Найти объём баллона, заполненного вначале водородом. Известно, что объём всей трубки равен объёму баллона. Атмосферное давление p0 = 105   Па, а добавочное давление, создаваемое столбом жидкости в вертикальном колене трубки, равно p0∕9  .
(МФТИ, 2004)

PIC

Источники: МФТИ, 2004

Показать ответ и решение

Из равенства давления столба жидкости и газа

p =  p0 + ρgx,

где ρ  – плотность жидкости, x  – длина ушедшей воды.
Объем ушедшей воды равен

V =  Sx,

тогда

            V
p = p0 + ρg --
            S

Тогда можем сделать рисунок процессов:

PIC

Работу газа найдем как площадь под графиком

A  = 10-∕9p0 +-p0V0-+ V0-10-p0 = 39p0V0
          2       3    3  9      54

Изменение внутренней энергии же составит

       5-
ΔU  =  2νR ΔT

Или с учетом уравнения Клапейрона—Менделеева pV  = νRT

       5                5  10   5             115
ΔU  =  -(p2V2 − p0V0) = --(--p0 -V0 − p0V0) = ----p0V0
       2                2  9    3              27

Откуда полученное количество теплоты

                154        77
Q =  ΔU  + A  = ----p0V0 = ---p0V0
                 54        27

Откуда начальный объем

V  = 27-Q--≈ 0,1 л
 0   77 p0
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!