Тип 21

По­сто­ян­ное ко­ли­че­ство од­но­атом­но­го иде­аль­но­го газа участ­ву­ет в про­цес­се, гра­фик ко­то­ро­го изоб­ра­жен на ри­сун­ке в ко­ор­ди­на­тах - где — дав­ле­ние газа, — аб­со­лют­ная тем­пе­ра­ту­ра газа. Опре­де­ли­те, как из­ме­ня­лись объ­ем и вну­трен­няя энер­гия газа на каж­дом из участ­ков 1-2, 2-3, 3-4 (уве­ли­чи­ва­лись, умень­ша­лись или оста­ва­лись не­из­мен­ны­ми)? От­вет по­яс­ни­те, ука­зав, ка­кие фи­зи­че­ские яв­ле­ния и за­ко­но­мер­но­сти вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния.

На рис. 1 при­ве­де­на за­ви­си­мость кон­цен­тра­ции иде­аль­но­го од­но­атом­но­го газа от его дав­ле­ния в про­цес­се 1-2-3. Ко­ли­че­ство ве­ще­ства газа по­сто­ян­но. По­строй­те гра­фик это­го про­цес­са в ко­ор­ди­на­тах (где — объ­ём газа). Точ­ка, со­от­вет­ству­ю­щая со­сто­я­нию 1, уже от­ме­че­на на рис. 2. По­стро­е­ние объ­яс­ни­те, опи­ра­ясь на за­ко­ны мо­ле­ку­ляр­ной фи­зи­ки.

Три па­рал­лель­ных тон­ких длин­ных про­во­да в се­че­нии, пер­пен­ди­ку­ляр­ной им плос­ко­стью, на­хо­дят­ся в вер­ши­нах рав­но­сто­рон­не­го тре­уголь­ни­ка (см. ри­су­нок), и по ним те­кут в од­ном на­прав­ле­нии оди­на­ко­вые токи. Во сколь­ко раз из­ме­нит­ся по мо­ду­лю сила Ам­пе­ра, дей­ству­ю­щая на еди­ни­цу дли­ны про­во­да №1 со сто­ро­ны про­во­дов №№ 2 и 3, если на­прав­ле­ние тока в про­во­де №2 из­ме­нить на про­ти­во­по­лож­ное?

На тон­кую со­би­ра­ю­щую лин­зу от уда­лён­но­го ис­точ­ни­ка па­да­ет пу­чок па­рал­лель­ных лу­чей (см. ри­су­нок). Как из­ме­нит­ся по­ло­же­ние изоб­ра­же­ния ис­точ­ни­ка, со­зда­ва­е­мо­го лин­зой, если меж­ду лин­зой и её фо­ку­сом по­ста­вить пло­с­ко­па­рал­лель­ную стек­лян­ную пла­стин­ку с по­ка­за­те­лем пре­лом­ле­ния (на ри­сун­ке по­ло­же­ние пла­стин­ки от­ме­че­но пунк­ти­ром)? От­вет по­яс­ни­те, ука­зав, ка­кие фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли. Сде­лай­те ри­су­нок, по­яс­ня­ю­щий ход лу­чей до и по­сле уста­нов­ки пло­с­ко­па­рал­лель­ной стек­лян­ной пла­стин­ки.

Ма­лень­кая шай­ба дви­жет­ся из со­сто­я­ния по­коя по не­по­движ­ной глад­кой сфе­ри­че­ской по­верх­но­сти ра­ди­у­сом На­чаль­ное по­ло­же­ние шай­бы на­хо­дит­ся на вы­со­те от­но­си­тель­но ниж­ней точ­ки по­верх­но­сти. Сде­лай­те ри­су­нок с ука­за­ни­ем сил, дей­ству­ю­щих на шай­бу в мо­мент, ко­гда она дви­жет­ся впра­во-вверх, на­хо­дясь на вы­со­те над ниж­ней точ­кой по­верх­но­сти (см. ри­су­нок). По­ка­жи­те на этом ри­сун­ке, куда на­прав­ле­но в этот мо­мент уско­ре­ние шай­бы (по ра­ди­у­су по­верх­но­сти, по ка­са­тель­ной к по­верх­но­сти, внутрь по­верх­но­сти, на­ру­жу от по­верх­но­сти). От­вет об­ос­нуй­те. Со­про­тив­ле­ние воз­ду­ха не учи­ты­вать.

В вер­ти­каль­ной плос­ко­сти ма­лень­кий ша­рик, под­ве­шен­ный к по­тол­ку на лег­кой не­рас­тя­жи­мой нити, со­вер­ша­ет ко­ле­ба­ния. Угол со­от­вет­ству­ет мак­си­маль­но­му от­кло­не­нию нити от вер­ти­ка­ли. В мо­мент, ко­гда ша­рик дви­жет­ся вле­во-вверх, а нить об­ра­зу­ет с вер­ти­ка­лью угол (см. ри­су­нок), сде­лай­те ри­су­нок с ука­за­ни­ем сил, при­ло­жен­ных к ша­ри­ку. На этом ри­сун­ке по­ка­жи­те, куда на­прав­ле­но в этот мо­мент уско­ре­ние ша­ри­ка (внутрь тра­ек­то­рии, на­ру­жу от тра­ек­то­рии, по нити, пер­пен­ди­ку­ляр­но нити). Со­про­тив­ле­ние воз­ду­ха не учи­ты­вать. От­вет об­ос­нуй­те.

На сто­ле уста­но­ви­ли два не­за­ря­жен­ных элек­тро­мет­ра и со­еди­ни­ли их ме­тал­ли­че­ским стерж­нем с изо­ли­ру­ю­щей руч­кой (рис. 1). За­тем к пер­во­му элек­тро­мет­ру под­не­сли, не ка­са­ясь шара, от­ри­ца­тель­но за­ря­жен­ную па­лоч­ку (рис. 2). Не уби­рая па­лоч­ки, уб­ра­ли стер­жень, а за­тем уб­ра­ли па­лоч­ку.

Ссы­ла­ясь на из­вест­ные Вам за­ко­ны и яв­ле­ния, объ­яс­ни­те, по­че­му элек­тро­мет­ры ока­за­лись за­ря­жен­ны­ми, и опре­де­ли­те зна­ки за­ря­да каж­до­го из элек­тро­мет­ров по­сле того, как па­лоч­ку уб­ра­ли.

На сто­ле уста­но­ви­ли два не­за­ря­жен­ных элек­тро­мет­ра и со­еди­ни­ли их ме­тал­ли­че­ским стерж­нем с изо­ли­ру­ю­щей руч­кой (рис. 1). За­тем к пер­во­му элек­тро­мет­ру под­не­сли, не ка­са­ясь шара, по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ную па­лоч­ку (рис. 2). Не уби­рая па­лоч­ки, уб­ра­ли стер­жень, а за­тем уб­ра­ли па­лоч­ку.

Ссы­ла­ясь на из­вест­ные Вам за­ко­ны и яв­ле­ния, объ­яс­ни­те, по­че­му элек­тро­мет­ры ока­за­лись за­ря­жен­ны­ми, и опре­де­ли­те зна­ки за­ря­да каж­до­го из элек­тро­мет­ров по­сле того, как па­лоч­ку уб­ра­ли.

На ри­сун­ке при­ве­де­на элек­три­че­ская цепь, со­сто­я­щая из галь­ва­ни­че­ско­го эле­мен­та, рео­ста­та, транс­фор­ма­то­ра, ам­пер­мет­ра и вольт­мет­ра. В на­чаль­ный мо­мент вре­ме­ни пол­зу­нок рео­ста­та уста­нов­лен по­се­ре­ди­не и не­по­дви­жен. Опи­ра­ясь на за­ко­ны элек­тро­ди­на­ми­ки, объ­яс­ни­те, как бу­дут из­ме­нять­ся по­ка­за­ния при­бо­ров в про­цес­се пе­ре­ме­ще­ния пол­зун­ка рео­ста­та вле­во. ЭДС са­мо­ин­дук­ции пре­не­бречь по срав­не­нию с

За­мкну­тое мед­ное коль­цо под­ве­ше­но на длин­ных ни­тях вбли­зи ка­туш­ки ин­дук­тив­но­сти, за­креп­лен­ной на сто­ле и под­клю­чен­ной к ис­точ­ни­ку по­сто­ян­но­го тока (см. ри­су­нок). Пер­во­на­чаль­но элек­три­че­ская цепь ка­туш­ки разо­мкну­та. Как бу­дет дви­гать­ся коль­цо при за­мы­ка­нии цепи? От­вет по­яс­ни­те, ис­поль­зуя фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­ности.

За­мкну­тое мед­ное коль­цо под­ве­ше­но на длин­ных ни­тях вбли­зи ка­туш­ки ин­дук­тив­но­сти, за­креп­лен­ной на сто­ле и под­клю­чен­ной к ис­точ­ни­ку по­сто­ян­но­го тока (см. ри­су­нок). В на­чаль­ном со­сто­я­нии элек­три­че­ская цепь ка­туш­ки за­мкну­та в те­че­ние дол­го­го вре­ме­ни. Как бу­дет дви­гать­ся коль­цо при раз­мы­ка­нии цепи? От­вет по­яс­ни­те, ис­поль­зуя фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­ности.

К ко­ле­ба­тель­но­му кон­ту­ру под­со­еди­ни­ли ис­точ­ник тока, на клем­мах ко­то­ро­го на­пря­же­ние гар­мо­ни­че­ски ме­ня­ет­ся с ча­сто­той Ин­дук­тив­ность ка­туш­ки ко­ле­ба­тель­но­го кон­ту­ра мож­но плав­но ме­нять от ми­ни­маль­но­го зна­че­ния до мак­си­маль­но­го а ем­кость его кон­ден­са­то­ра по­сто­ян­на. Уче­ник по­сте­пен­но умень­шал ин­дук­тив­ность ка­туш­ки от мак­си­маль­но­го зна­че­ния до ми­ни­маль­но­го и об­на­ру­жил, что ам­пли­ту­да силы тока в кон­ту­ре все вре­мя убы­ва­ла. Опи­ра­ясь на свои зна­ния по элек­тро­ди­на­ми­ке, объ­яс­ни­те на­блю­де­ния уче­ни­ка.

На диа­грам­ме (см. ри­су­нок) по­ка­зан про­цесс из­ме­не­ния со­сто­я­ния иде­аль­но­го од­но­атом­но­го газа в со­су­де под порш­нем. Ко­ли­че­ство ве­ще­ства газа при этом по­сто­ян­но. Опи­ра­ясь на свои зна­ния по мо­ле­ку­ляр­ной фи­зи­ке, объ­яс­ни­те, как ме­ня­ет­ся дав­ле­ние газа по мере его пе­ре­хо­да из со­сто­я­ния 1 в со­сто­я­ние 2, а за­тем в со­сто­я­ние 3.

Один моль од­но­атом­но­го иде­аль­но­го газа участ­ву­ет в про­цес­се 1-2-3-4, гра­фик ко­то­ро­го изоб­ра­жён на ри­сун­ке в ко­ор­ди­на­тах где — объ­ём газа, — аб­со­лют­ная тем­пе­ра­ту­ра газа. Опи­ра­ясь на за­ко­ны мо­ле­ку­ляр­ной фи­зи­ки и тер­мо­ди­на­ми­ки, объ­яс­ни­те, по­лу­ча­ет ли газ или от­да­ёт по­ло­жи­тель­ное ко­ли­че­ство теп­ло­ты в про­цес­сах 1-2, 2-3 и 3-4.

Один моль од­но­атом­но­го иде­аль­но­го газа участ­ву­ет в про­цес­се 1-2-3-4, гра­фик ко­то­ро­го изоб­ра­жён на ри­сун­ке в ко­ор­ди­на­тах где — объ­ём газа, — аб­со­лют­ная тем­пе­ра­ту­ра газа. Опи­ра­ясь на за­ко­ны мо­ле­ку­ляр­ной фи­зи­ки и тер­мо­ди­на­ми­ки, объ­яс­ни­те, по­лу­ча­ет ли газ или от­да­ёт по­ло­жи­тель­ное ко­ли­че­ство теп­ло­ты в про­цес­сах 1-2, 2-3 и 3-4.

Один моль ге­лия участ­ву­ет в цик­ли­че­ском про­цес­се 1-2-3-4-1, гра­фик ко­то­ро­го изоб­ра­жён на ри­сун­ке в ко­ор­ди­на­тах где — дав­ле­ние газа, — аб­со­лют­ная тем­пе­ра­ту­ра. Опи­ра­ясь на за­ко­ны мо­ле­ку­ляр­ной фи­зи­ки и тер­мо­ди­на­ми­ки, срав­ни­те мо­дуль ра­бо­ты газа в про­цес­сах 2–3 и 3–4. По­строй­те гра­фик цик­ла в ко­ор­ди­на­тах где — дав­ле­ние газа, — объ­ём газа.

С 1 мо­лем иде­аль­но­го газа про­во­дят про­цесс 1−2−3, гра­фик ко­то­ро­го изоб­ра­жён на ри­сун­ке в ко­ор­ди­на­тах где   — кон­цен­тра­ция газа, а   — его дав­ле­ние. По­строй­те гра­фик про­цес­са 1−2−3  в ко­ор­ди­на­тах где   — объ­ём газа, а   — его тем­пе­ра­ту­ра. Опи­ра­ясь на за­ко­ны мо­ле­ку­ляр­ной фи­зи­ки и тер­мо­ди­на­ми­ки, объ­яс­ни­те по­стро­е­ние гра­фи­ка.

Две пор­ции од­но­го и того же иде­аль­но­го газа на­гре­ва­ют­ся в со­су­дах оди­на­ко­во­го объ­ема. Гра­фи­ки про­цес­сов пред­став­ле­ны на ри­сун­ке. По­че­му изо­хо­ра ле­жит выше изо­хо­ры От­вет по­яс­ни­те, ука­зав, ка­кие фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния.

раз­ре­жен­но­го ар­го­на участ­ву­ет в про­цес­се, гра­фик ко­то­ро­го изоб­ра­жён на ри­сун­ке в ко­ор­ди­на­тах где — дав­ле­ние газа, — плот­ность газа. Опре­де­ли­те, по­лу­ча­ет газ теп­ло­ту или от­да­ёт в про­цес­сах 1–2 и 2–3. От­вет по­яс­ни­те, опи­ра­ясь на за­ко­ны мо­ле­ку­ляр­ной фи­зи­ки и тер­мо­ди­на­ми­ки.

На -диа­грам­ме по­ка­за­но, как из­ме­ня­лись объ­ём и аб­со­лют­ная тем­пе­ра­ту­ра не­ко­то­ро­го по­сто­ян­но­го ко­ли­че­ства од­но­атом­но­го раз­ре­жен­но­го газа при его пе­ре­хо­де из на­чаль­но­го со­сто­я­ния 1 в со­сто­я­ние 4. Как при этом из­ме­ня­лись дав­ле­ние газа и его вну­трен­няя энер­гия на каж­дом из трёх участ­ков 1-2, 2-3, 3-4 (уве­ли­чи­ва­лись, умень­ша­лись или же оста­ва­лись по­сто­ян­ны­ми)? От­вет по­яс­ни­те, ука­зав, ка­кие фи­зи­че­ские яв­ле­ния и за­ко­ны Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния.

По­сто­ян­ная мас­са раз­ре­жен­но­го азо­та участ­ву­ет в про­цес­сах 1–2–3, гра­фик ко­то­ро­го изоб­ра­жён на ри­сун­ке в ко­ор­ди­на­тах где — дав­ле­ние газа, — кон­цен­тра­ция мо­ле­кул газа. Опи­ра­ясь на за­ко­ны мо­ле­ку­ляр­ной фи­зи­ки, объ­яс­ни­те, как из­ме­ня­ют­ся в ходе про­цес­сов 1–2–3 аб­со­лют­ная тем­пе­ра­ту­ра газа и плот­ность газа

По­сле влаж­ной убор­ки пар­ци­аль­ное дав­ле­ние во­дя­но­го пара в ком­на­те воз­рос­ло, при этом тем­пе­ра­ту­ра воз­ду­ха не из­ме­ни­лась. Как из­ме­ни­лись от­но­си­тель­ная влаж­ность воз­ду­ха и плот­ность во­дя­ных па­ров в ком­на­те? От­вет по­яс­ни­те, ука­зав, ка­кие фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния.

На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик про­цес­сов, про­ис­хо­дя­щих с иде­аль­ным га­зом не­из­мен­ной мас­сы в ко­ор­ди­на­тах По­строй­те гра­фик этих про­цес­сов в ко­ор­ди­на­тах Опи­ши­те ис­поль­зу­е­мые при по­стро­е­нии за­ко­но­мер­но­сти.

На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик про­цес­сов, про­ис­хо­дя­щих с иде­аль­ным га­зом не­из­мен­ной мас­сы в ко­ор­ди­на­тах По­строй­те гра­фик этих про­цес­сов в ко­ор­ди­на­тах Опи­ши­те ис­поль­зу­е­мые при по­стро­е­нии за­ко­но­мер­но­сти.

В U-об­раз­ную труб­ку на­ли­та вода. Ле­вое ко­ле­но труб­ки гер­ме­тич­но за­кры­ва­ют проб­кой. Тем­пе­ра­ту­ра в ком­на­те умень­ша­ет­ся, из-за чего уро­вень воды в ко­ле­нах ста­но­вит­ся раз­лич­ным. По­сле это­го гер­ме­тич­но за­кры­ва­ют пра­вое ко­ле­но труб­ки, а тем­пе­ра­ту­ра в ком­на­те по­вы­ша­ет­ся до ис­ход­но­го зна­че­ния.

1. Срав­ни­те дав­ле­ние воз­ду­ха в ле­вом и пра­вом ко­ле­не в ко­неч­ных со­сто­я­ни­ях.

2. В ка­ком ко­ле­не уро­вень воды бу­дет выше в ко­неч­ном со­сто­я­нии?

Дач­ник на­лил бен­зин в ка­ни­стру и сра­зу же гер­ме­тич­но за­вин­тил крыш­ку. Че­рез не­ко­то­рое вре­мя ка­ни­стра раз­ду­лась, а дав­ле­ние газа вну­три ка­ни­стры ста­ло рав­но Же­лая умень­шить дав­ле­ние вну­три ка­ни­стры, дач­ник от­вин­тил крыш­ку, вы­пу­стил часть газа и сно­ва гер­ме­тич­но за­крыл ка­ни­стру. Спу­стя дли­тель­ное вре­мя в ка­ни­стре уста­но­ви­лось дав­ле­ние Срав­ни­те и Тем­пе­ра­ту­ра окру­жа­ю­щей сре­ды не­из­мен­на. От­вет по­яс­ни­те, ука­зав, ка­кие фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния.

На ри­сун­ке изоб­ра­же­на элек­три­че­ская цепь, со­сто­я­щая из галь­ва­ни­че­ско­го эле­мен­та, двух иде­аль­ных ди­о­дов (со­про­тив­ле­ние ди­о­да при пря­мом вклю­че­нии рав­но нулю, при обрат­ном вклю­че­нии ток че­рез диод ра­вен нулю), двух клю­чей, двух ре­зи­сто­ров, иде­аль­ных ам­пер­мет­ра и вольт­мет­ра. В на­чаль­ный мо­мент вре­ме­ни ключ за­мкнут, а ключ разо­мкнут. Опи­ра­ясь на за­ко­ны элек­тро­ди­на­ми­ки, объ­яс­ни­те, как из­ме­нят­ся по­ка­за­ния при­бо­ров, если ключ разо­мкнуть, а ключ за­мкнуть.