Задание 9 ЕГЭ по физике

Question

Гелий массой $m$ находится в сосуде под тяжелым подвижным поршнем. Температура газа в начальном состоянии $T$, давление над поршнем соответствует атмосферному при нормальных условиях. В процессе опыта через кран, установленный на патрубке, выпускают половину массы газа. Затем часть гелия, оставшуюся в сосуде, нагревают, увеличивая температуру в $2,5$ раза. Выберите все верные утверждения, соответствующие данному опыту, из приведенных ниже.
1) Давление газа в начальном и конечном состояниях равно атмосферному.
2) Количество вещества газа в данном процессе уменьшилось в $2$ раза.
3) Данный процесс является изохорным.
4) Внутренняя энергия газа в конечном состоянии в $2,5$ раза больше, чем в начальном.
5) Плотность газа уменьшилась.

Accepted Answer

При выпускании половины газа:
$PV↓=↓νRT$ - объем уменьшится в 2 раза до значения $\frac{V}{2}$
При нагреве в 2,5 раза:
$PV↑=νRT↑$ - объем увеличится в 2,5 раза до значения $1,25V$
1) Неверно. Так как поршень тяжелый, то давление газа:
$P=P_0+\frac{mg}{S}$
2) Верно. Так как выпустили половину массы газа, то
$\nu_2=\frac{\frac{m}{2}}{M}=\frac{m}{2M}=\frac{\nu_1}{2}$
3) Неверно. Данный процесс является изобарным.
4) Неверно.
$U_1=\frac{3}{2}\nu RT\ U_2=\frac{3}{2}\cdot \frac{\nu}{2}R\cdot 2,5T=1,25U_1$
5) Верно.
$\rho_1=\frac{m}{V}\ \rho_2=\frac{\frac{m}{2}}{1,25V}=\frac{\rho_1}{2,5}$
Видео: https://youtu.be/wKwBFuM7jYM?si=x6M9PmoyX5kd8e4R

Задание 9 ЕГЭ по физике

Молекулярная физика