Физтех 2026, 11 класс, первый тур, задача 7

Сложная

Источник:

Олимпиада школьников «Физтех» по физике, Отборочный этап, 2026, 11 класс, Первый тур

Герметичный цилиндрический сосуд разделен на две части легким подвижным поршнем, который может скользить внутри сосуда без трения. В одной части сосуда находится гелий при температуре , а в другой - небольшое количество воды и пар при температуре . Из сосуда откачивают гелия. Температуру гелия, температуру воды и водяного пара поддерживают при этом постоянными. В процессе откачки гелия часть воды испаряется.

Найдите приращение внутренней энергии системы «вода + пар» за время перехода из начального состояния в конечное. Универсальная газовая постоянная , удельная теплота парообразования воды , молярная масса воды . Теплопроводностью поршня пренебрегите. Ответ приведите в и округлите до десятых. Изменение объема воды в процессе испарения считайте пренебрежимо малым.

Из уравнений Менделеева-Клапейрона для гелия и водяного пара, а также первого начала термодинамики:

где - количество гелия, откачанного из сосуда, - температура гелия, - удельная теплота парообразования воды, - молярная масса воды, - температура воды и водяного пара.

При , :

Ответ: .

Похожие задачи

Физтех 2024, 9 класс, второй тур, задача 6

В чайник налили водопроводную воду и включили нагреватель. Через 5,мин вода закипела. Нагреватель выключили и сразу долили в чайник водопроводную воду. Установилось тепловое равновесие, температура воды в чайнике уменьшилась на 15^circC. Включили нагреватель. Через 1,мин после включения во

Сложная

Механика

Молекулярная физика и термодинамика

Электричество и магнетизм

Физтех 2026, 9 класс, второй тур, задача 7

Два образца помещают в калориметр. Температура первого образца t₁=80^circC, температура второго образца t₂=40^circC. От горячего образца к холодному перетекла теплота в количестве Q=24,кДж, в системе установилась температура tilde t=50^circC. В кал

Сложная

Молекулярная физика и термодинамика

Физтех 2026, 11 класс, второй тур, задача 4

На диаграмме зависимости давления P от объема V для одноатомного идеального газа изображен цикл 1-2-3-1. По осям отложены величины y=P/P₀ и x=V/V₀. Линии 1-2 и 3-1 - прямые, а процесс 2-3 - дуга окружности с центром в начале координат. Координаты точек: x₁=2,5, x

Сложная

Молекулярная физика и термодинамика

Физтех 2024, 10 класс, второй тур, задача 7

Один моль идеального одноатомного газа расширяется в процессе P=P₀-α V, где P₀=100,Па, α=25,кПа/м³. На некотором элементарном шаге работа, совершенная газом, равна убыли внутренней энергии газа. Найдите приближенно объем газа на этом элементарном шаге. Ответ приведит

Сложная

Молекулярная физика и термодинамика