НЕСФ 2015, 10. клас — Задача 2. Нагряване на газ

Национално есенно състезание по физика 2015, тема за 10. клас · 14 ноември 2015 г. · 10 т.

Условие

Обемът на хоризонтален кръгов цилиндър е разделен на две равни части от подвижно бутало (фиг. 1). Лявата част е вакуумирана, а дясната е запълнена с идеален газ.

Буталото е съединено с лявата основа на цилиндъра чрез еластична пружина с дължина в недеформирано състояние, равна на дължината на цилиндъра. С помощта на вграден нагревател с пренебрежим обем газът се нагрява бавно.

а) Намерете връзката между налягането $p$ и обема $V$ на газа при неговото разширение. [2 т.]

б) Начертайте графиката на $p/p_0$ в зависимост от $V/V_0$, където $p_0$ е началното налягане на газа, а $V_0$ – началният му обем. [1,5 т.]

в) При нагряването на газа температурата му се изменя от $T_0$ до $6T_0$. Начертайте графиката на температурата $T$ на газа в зависимост от полученото от газа количество топлина $Q$. Вътрешната енергия на газа се дава с израза $U = (3/2)BT$, където $B$ е газовата константа. [6,5 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: esenni_2015_10problems.pdf · официални решения: esenni_2015_10solutions.pdf