Разбор 30 задания ЕГЭ 2020 по физике из демоверсии

Разбор 30 задания ЕГЭ 2020 по физике из демонстрационного варианта. Проверяемые элементы содержания: молекулярная физика (расчетная задача).

Гелий в количестве ν = 3 моль изобарно сжимают, совершая работу A1 = 2,4 кДж. При этом температура гелия уменьшается в 4 раза: T2 = T1/T4. Затем газ адиабатически расширяется, при этом его температура изменяется до значения T3 = T1/8. Найдите работу газа А2 при адиабатном расширении. Количество вещества в процессах остается неизменным.

Разбор 30 задания ЕГЭ 2020 по физике

1) При изобарном сжатии над гелием совершается работа, модуль которой

A1 = |pΔV|,

где

р – давление гелия в этом процессе,
ΔV – изменение его объема.

2) В соответствии с уравнением Клапейрона – Менделеева для этого процесса можно записать:

pΔV = νR(T1T2).

3) В адиабатном процессе (процессе без теплообмена) в соответствии с первым законом термодинамики сумма изменения внутренней энергии газа и его работы равна нулю:

3/2νR(T3T2) + A2 = 0.

При записи последнего соотношения учтено выражение для изменения внутренней энергии идеального одноатомного газа:

ΔU = 3/2νR(T3T2).

Преобразуя записанные уравнения с учетом соотношений температур, заданных в условии задачи, получаем:

A1 = 3νRT2

A2 = 3/4νRT2

следовательно

A2 = A4/4

A2 = 2400/4 = 600 Дж

Ответ:
600 Дж

Опубликовано: 13.01.2020 Обновлено: 13.01.2020
Поделись с друзьями

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

тринадцать − 2 =