В вертикальном цилиндре под поршнем находится 1 моль гелия. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. Атмосферное давление считать постоянным. Масса гелия в сосуде не изменяется. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие изменение состояния гелия.
- При медленном понижении температуры давление гелия не изменяется.
- Если на поршень насыпать некоторое количество песка, не меняя температуры гелия, то после установления равновесия в системе давление гелия будет меньше первоначального давления.
- При медленном повышении температуры сила давления гелия на поршень не изменяется.
- При медленном понижении температуры объём, занимаемый гелием, не изменяется.
- При медленном изотермическом сжатии гелия в цилиндре он отдаёт окружающим телам некоторое положительное количество теплоты.
Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания
Решение:
- Верно. Так как поршень может свободно двигаться в цилиндре без трения, то при охлаждении поршень начнёт двигаться так, чтобы с обоих его концов давление было равным, следовательно по окончанию процесс давление будет равно атмосферному, как и в начала процесса.
- Неверно. Так как по второму закону Ньютона условие равновесия для поршня без писка имеет вид , а для поршня с песком , очевидно что .
- Верно. Так как было сказано в пункте 1 при медленном изменении температуры давление газа не меняется, то сила давления газа не изменится.
- Неверно. При медленном охлаждении газа поршень начнёт двигаться вниз из-за разницы в давлениях, следовательно объём газа уменьшится.
- Верно. Так как при изотермическом сжатии внутренняя энергия газа не меняется, а из изменение количества теплоты происходит только за счёт работы внешних сил над газом, т.е. за отдаёт некоторое количество теплоты.
Ответ:
135