Задача #618 ← →
При изучении явления теплообмена герметичный теплоизолированный сосуд с одноатомным идеальным газом разделили неподвижной перегородкой, способной проводить тепло, на две одинаковые части (см. рисунок). После этого газ в разных частях сосуда нагрели до разных температур. Температура газа в части А равна 303 К, а в части Б равна 20 °С. Количество газа одинаково в обеих частях сосуда. Считая, что теплоёмкость сосуда пренебрежимо мала, выберите все утверждения, которые верно отражают изменения, происходящие с газом в дальнейшем после окончания нагревания.
-
При теплообмене газ в части Б отдавал положительное количество теплоты, а газ в части А его получал.
-
Через достаточно большой промежуток времени температура газа в обеих частях сосуда стала одинаковой и равной 298 К.
-
Внутренняя энергия газа в части А не изменилась.
-
В результате теплообмена газ в сосуде А совершил работу.
-
Температура газа в части Б повысилась.
Решение
-
Неверно. Температура газа Б равна Этот газ холоднее газа А, поэтому отдавать теплоту будет газ А.
-
Верно. Поскольку количество газа одинаково и газ один и тот же, то финальная температура будет равна среднему арифметическому от исходных температур. Можно это понять, например, записав уравнение теплового баланса:
откуда
-
Неверно. Газ остыл, его внутренняя энергия уменьшилась.
-
Неверно. Объем не менялся, поскольку перегородка неподвижна. Значит, работа обоих газов равна нулю.
-
Верно (см. 1).
Ответ
25