Ломоносов 2024, 10 класс, задача 3

Сложная

Источник:

Олимпиада школьников «Ломоносов» по физике, Отборочный этап, 2024, 10 класс

Невесомая мягкая оболочка аэростата может растягиваться до максимального объема заполнения . На поверхности Земли оболочку аэростата заполнили водородом при давлении и температуре , при этом ее объем составляет части от максимального значения. Аэростат поднялся на некоторую высоту , где давление , потеряв при этом газа. На какую высоту поднялся аэростат, если темп уменьшения температуры составляет . Универсальная газовая постоянная равна , а молярная масса водорода . Ответ приведите в километрах и округлите до десятых долей.

Решение. Согласно уравнению Клапейрона-Менделеева:

После подъема аэростата на высоту и потери части газа , в оболочке аэростата остается водород массой , для которого справедливо уравнение:

Тогда

Откуда получаем конечную температуру газа:

Изменение температуры с высотой равно:

С учетом этого равенства получаем ответ задачи:

Абсолютная температура .

Ответ. .

Получен верный численный ответ

Нет верного численного ответа

Максимум: 15

Похожие задачи

Ломоносов 2023, 7-9 класс, задача 3

В сосуд, содержащий воду массой m_в=200,г при температуре t₁=10^circC, бросили кусок льда с вмерзшей в него железной деталью, имеющий суммарный объем V=125,см³ и температуру t₂=0^circC. После того как сосуду сообщили количество теплоты Q

Сложная

Молекулярная физика и термодинамика

Ломоносов 2023, 10-11 класс, задача 3

В гладком цилиндре 1 под поршнем массой m=5,кг находится идеальный газ. Цилиндр 1 соединен трубкой, снабженной краном, с таким же цилиндром 2, как показано на рисунке. Во втором цилиндре под поршнем массой M=10,кг находится такой же газ, как и в цилиндре 1. В начальном состоянии кран K закрыт, а пор

Сложная

Молекулярная физика и термодинамика

Ломоносов 2025, 11 класс, задача 3

В сосуде с теплоизолирующими стенками находится небольшое количество озона, который быстро превращается в кислород. Когда весь озон превратился в кислород, давление в сосуде возросло в n=10 раз. При образовании трех молей кислорода из двух молей озона той же температуры выделяется энергия Q=284,кДж.

Сложная

Молекулярная физика и термодинамика

Ломоносов 2025, 10 класс, задача 5

Линза создает действительное изображение объекта в виде тонкой светящейся стрелки, конец которой находится в точке S (см. рисунок), с линейным увеличением Γ=2. Изображение находится на расстоянии f₁=7,см от плоскости линзы, его длина H=2,см. Линзу поворачивают на угол α=90^circ

Сложная

Оптика