ГДЗ по физике 10 класс Мякишев, номер §69 ЕГЭ 4

§ ЕГЭ Площадь поршня при нагревании газа

Идеальный одноатомный газ в количестве $\nu=0{,}09$ моль находится в равновесии в вертикальном цилиндре под поршнем массой 5 кг. Трение между поршнем и стенками цилиндра отсутствует. Внешнее атмосферное давление $p_0=100$ кПа. В результате нагревания газа поршень поднялся на высоту $\Delta h=4$ см, а температура газа повысилась на $\Delta T=16$ К. Чему равна площадь поршня?

Решение

Дано: ; ; ; ; . Найти . Примем и .
СИ: ; .
Решение:
по условию равновесия поршня сила давления газа уравновешивает атмосферное давление и вес: . Следовательно, . Масса поршня и внешнее давление не меняются, поэтому процесс изобарный.
По уравнению Менделеева—Клапейрона из § для начального и конечного состояний и . Вычтем равенства: .
При подъёме поршня . Поэтому .
Выразим площадь: .
Подставим с единицами: .
В числителе . Тогда .

Ответ

Площадь поршня приблизительно см².

Помогло?

Номер §69 ЕГЭ 4