В цилиндре под поршнем на пружине

Сложная
Молекулярная физика и термодинамика
Источник:
Московская олимпиада школьников по физике, Отборочный этап, 2023, 11 класс, Второй тур

В вакууме на теплоизолирующей подставке установлен вертикальный теплоизолированный цилиндр, закрытый тяжёлым поршнем, подвешенным на пружине (см. рисунок). Поршень может скользить в цилиндре без трения. В случае если между дном цилиндра и поршнем газ отсутствует, поршень располагается в состоянии равновесия у дна цилиндра, при этом пружина растянута на длину см. Под поршень вводится порция одноатомного идеального газа при температуре К, в результате поршень располагается на расстоянии от дна цилиндра. Теплоёмкостью цилиндра и поршня можно пренебречь. Универсальная газовая постоянная равна Дж/(мольК).

Рисунок к задаче

а) К газу под поршнем медленно подводится такое количество теплоты, что поршень перемещается вверх на расстояние . На сколько увеличивается температура газа под поршнем? Ответ дайте в градусах Кельвина, округлите до целого.

б) Найдите молярную теплоёмкость газа в начальном состоянии. В ответе на вопрос укажите номер столбца таблицы, в котором стоит значение, наиболее близкое к найденному вами.

№
, Дж/(мольК)
Войдите, чтобы проверять ответы

Ответ.

а) .

б) .

Похожие задачи

Охлаждение влажного воздуха

В герметичном сосуде с жёсткими стенками находится влажный воздух при температуре 117circC и давлении 200 кПа, при этом количество водяных паров равно количеству сухого воздуха. Сосуд медленно охлаждают. Зависимость давления насыщенных паров воды от температуры приведена на графике ниже.
Сложная
Молекулярная физика и термодинамика

Плавление ледяных шариков в воде

Сосуд с теплоизолированными стенками содержит 200,г воды при начальной температуре +40circC. В сосуд погружён портативный нагреватель мощностью 180,Вт. Начиная с нулевого момента времени в сосуд каждую секунду падает маленький ледяной шарик массой μ. Температура шарика в момент попадания
Сложная
Молекулярная физика и термодинамика

Получает и диссоциирует

В вертикальном сосуде под тяжёлым поршнем находится некоторое количество двухатомного газа. Сосуд обладает хорошей теплопроводностью, температура окружающей среды снаружи сосуда постоянна и равна T0. Молярную теплоёмкость газа при постоянном объёме можно считать равной dfrac{5R}{2}, прене
Сложная
Молекулярная физика и термодинамика

В сосуде с поршнем

Герметичный цилиндрический теплоизолированный сосуд массой M разделен на две одинаковые части тонким теплопроводящим поршнем массой M, который может скользить вдоль оси сосуда без трения. В начальный момент в каждой из частей сосуда находится в состоянии теплового равновесия ν молей идеального одноа
Сложная
Молекулярная физика и термодинамика