ЕГЭ и ОГЭ
Главная > 2017: ЕГЭ, ОГЭ Математика, Физика, ... > ЕГЭ 2017. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов. Типовые экзаменационные варианты.

Источник задания: Решение 4564. ЕГЭ 2017. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов.

Задание 29. В камере, заполненной азотом, при температуре Т0 = 300 К находится открытый цилиндрический сосуд (рис. 1). Высота сосуда L = 50 см. Сосуд плотно закрывают цилиндрической пробкой и охлаждают до температуры T1 = 220 К. В результате расстояние от дна сосуда до низа пробки становится равным h = 40 см (рис. 2). Затем сосуд нагревают до первоначальной температуры Т0. Расстояние от дна сосуда до низа пробки при этой температуре становится равным Н (рис. 3). Чему равно НЧ Величину силы трения между пробкой и стенками сосуда считать одинаковой при движении пробки вниз и вверх. Массой пробки пренебречь. Давление азота в камере во время эксперимента поддерживается постоянным.

  

Решение.

1. Пусть р0 — давление азота в камере; р1 — давление в сосуде в ситуации на рис. 2; р2 — давление в сосуде при температуре T0 в конце опыта; S — площадь горизонтального сечения сосуда.

2. Параметры азота в сосуде в первоначальном состоянии и при температуре Т1 связаны равенством, следующим из уравнения Клапейрона-Менделеева:

,

откуда

.

Условие равновесия пробки при температуре T1:

,

откуда

.

3. Параметры азота в сосуде в первоначальном и конечном состояниях тоже связаны равенством, следующим из уравнения Клапейрона-Менделеева:

,

откуда

.

Условие равновесия пробки в конечном состоянии:

,

откуда

.

4. Приравнивая друг другу два выражения для р2, получаем равенство:

.

Отсюда:

Ответ: 46 см.

Другие задания:

Темы раздела

Для наших пользователей досутпны следующие материалы: