Задачи на первый закон термодинамики пользуются успехом у составителей тестов. Ниже предлагаю задачу для подготовки к ЕГЭ по физике по теме «Первый закон термодинамики». Задача может быть интересна учащимся 10-х классов и для подготовки к ЕГЭ.

Один моль идеального одноатомного газа находится при нормальных условиях. Какое количество теплоты надо сообщить газу, чтобы провести процесс, показанный на рисунке? n=1,2

Важно! Согласно условию задачи, известны начальные условия, при которых находился газ:  это нормальные условия. Следовательно известна начальная температура и начальное давление газа.

Количество теплоты, полученное в ходе процесса, очевидно, можно определить по первому закону термодинамики:Таким образом, нашей задачей будет являться нахождение слагаемых, входящих в формулу первого закона термодинамики.

Работу, совершаемую газом в этом процессе, можно определить как площадь фигуры, попадающую под график зависимости давления от объёма (площадь трапеции).Таким образом получаем для работы:Изменение внутренней энергии газа в результате этого процесса определим по известной формуле: С  учётом условия задачи и уравнения Менделеева-Клапейрона, выражаем начальную и конечную температуру через давление и объём:Таким образом, у нас получилось выразить слагаемые, входящие в формулу первого закона термодинамики, через одинаковые физические величины.

Далее находим количество теплоты, складывая работу и изменение внутренней энергии:Или с учётом уравнения Менделеева — Клапейрона, получаем:Все величины, входящие в формулу — известны. Осталось подставить численные значения физических величин и получить числовой ответ.

Важно! Ход решения задачи хорошо согласуется с алгоритмом для решения задач по этой теме, который я предлагаю повторить.

Внимание! Тексты других задач повышенной сложности Вы можете найти на этой странице.

Вы можете оставить комментарий, или поставить трэкбек со своего сайта.