.01 Молекулярная физика. МКТ
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В вертикальном цилиндре с гладкими стенками под массивным металлическим поршнем находится идеальный газ. В
первоначальном состоянии 1 поршень опирается на жёсткие выступы на внутренней стороне стенок цилиндра (рис. 1), а газ занимает
объём 
и находится под давлением 
равным внешнему атмосферному. Его температура в этом состоянии равна 
Газ
медленно нагревают, и он переходит из состояния 1 в состояние 2, в котором давление газа равно 
а его объём равен 
(рис.
2). Количество вещества газа при этом не меняется. Постройте график зависимости плотности газа от его температуры при переходе
из состояния 1 в состояние 2. Ответ поясните, указав, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения.
Идеальный газ подчиняется закону Клапейрона–Менделеева:
где 
– давление газа, 
– объем, 
– количество газа, 
– температура газа в Кельвинах.
Тогда
где 
– масса газа, 
– молярная масса газа, 
– плотность газа.
Так как поршень массивный, то запишем условие равновесия поршня во втором случае:
Также из второй картинки можно понять, что для равновесия поршня необходимо чтобы под ним было давление 
. Тогда
сначала будет происходить изохорный нагрев. Поэтому чтобы давление выросло в два раза необходимо поднять температуру в два
раза.
При этом плотность равна:
Значит, плотность не изменяется.
После того как поршень оторвется от выступов давление будет постоянным, а объем будет увеличиваться до 
. Плотность при этом
уменьшится в 2 раза. Из (1)
графиком является гипербола.
Итоговый график будет выглядеть следующим образом:
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!
