Задача по МКТ и термодинамике №24

Просмотров 5 Комментарии 0

В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. На дне сосуда лежит стальной шарик (см. рисунок). Газ нагревают.

Выберите из предложенного перечня все верные утверждения, верно описывающие данный процесс, и укажите их номера.
1) Объём газа в этом процессе остаётся неизменным.
2) Давление газа в сосуде остаётся неизменным.
3) Плотность газа в этом процессе увеличивается.
4) Сила Архимеда, действующая на шарик, уменьшается.
5) Концентрация молекул газа в сосуде увеличивается.

1) $Н еверно$
Так как поршень подвижный (не закреплен), то процесс будет происходить при постоянном давлениии.
Уравнение состояния газа:

pV =νRT

где $ν$ — количество вещества, $T$ — температура в Кельвинах, $p$ — давление газа, $V$ — объем, занимаемый газом, $R$ — универсальная газовая постоянная. Выразим объем

V = νRT- p

При нагревании газа объем увеличивается.
2) $В ерно$
Так как поршень подвижный (не закреплен), то процесс будет происходить при постоянном давлениии.
3) $Н еверно$
Плотность газа:

ρ = m- V

При нагревании объем увеличивается, значит плотность уменьшается.
4) $В ерно$
Сила Архимеда:

FАрх = ρgV

где $ρ$ — плотность газа, $V$ — объем шарика, $g$ — ускорение свободного падения. Плотность уменьшается, значит, сила Архимеда уменьшается.
5) $Н еверно$
Концентрация:

n = N- V

При нагревании газа объем увеличивается, концентрация уменьшается.