Задание 50 из 82Газовые процессы и степениЯщенко · вариант 4
Линия №10

Установка для демонстрации адиабатического сжатия представляет собой сосуд с поршнем, резко сжимающим газ. При этом объём и давление связаны соотношением , где и — давление газа (в атмосферах) в начальном и конечном состояниях, и — объём газа (в литрах) в начальном и конечном состояниях. Изначально объём газа равен 14,4 л, а давление газа равно 2 атмосферы. До какого объёма нужно сжать газ, чтобы давление в сосуде стало 256 атмосфер? Ответ дайте в литрах.

Источник: Ященко

Показать ответ

Ответ: 0,45

Объяснение

Как решать это задание

Ключевая идея и подход к задаче

Разделим равенство на положительные величины и найдём отношение объёмов. Показатель 1,4 равен 7/5, поэтому обратный показатель равен 5/7.

Ключевая формула(V1V2)7/5=p2p1\left(\frac{V_1}{V_2}\right)^{7/5}=\frac{p_2}{p_1}
Пошаговый разбор

Пошаговое решение

Подробные вычисления, пояснения и ответ

Нужно найти: объём газа после адиабатического сжатия.

План решения: Разделим равенство на положительные величины и найдём отношение объёмов. Показатель 1,4 равен 7/5, поэтому обратный показатель равен 5/7.

Шаг 1. Найдём отношение давлений

Давление увеличилось в 128 раз; одинаковые единицы сокращаются.

p2p1=2562=128=27\frac{p_2}{p_1}=\frac{256}{2}=128=2^7

Шаг 2. Определим сжатие по объёму

Возводим обе положительные части равенства в степень 5/7.

V1V2=1285/7=25=32\frac{V_1}{V_2}=128^{5/7}=2^5=32

Шаг 3. Вычислим конечный объём

Конечный объём в 32 раза меньше начального.

V2=14,432=0,45V_2=\frac{14{,}4}{32}=0{,}45
Ответ:0,450{,}45
Теория

Что нужно знать

Правила и свойства для этого типа задач
  • Основное правило

    Разделим равенство на положительные величины и найдём отношение объёмов. Показатель 1,4 равен 7/5, поэтому обратный показатель равен 5/7.

    (V1V2)7/5=p2p1\left(\frac{V_1}{V_2}\right)^{7/5}=\frac{p_2}{p_1}
  • Единицы и ограничения

    Все объёмы выражены в литрах и положительны; ответ также в литрах.

Открыть теорию по математике →
Самопроверка

Типичные ошибки

На что обратить внимание перед ответом
  • На что обратить внимание

    Нельзя делить объём на отношение давлений без учёта степени 1,4.

Алгоритм

Как проверить себя

Короткий контрольный список перед ответом
  • Данные и единицы

    Сверьте числа и обозначения с условием. Все объёмы выражены в литрах и положительны; ответ также в литрах.

  • Смысл результата

    Проверьте: уменьшение объёма в 32 раза увеличивает давление в 32^(7/5) = 128 раз.

Тренировка

Похожие задания

Ещё задачи линии №10
Навигация

Продолжить подготовку

Банк задач, конструктор и пробный ЕГЭ