Задачи по егэ по физике на тему давление

Задачи на давление жидкостей и газов
с ответами и решениями

Формулы, используемые на уроках «Задачи на давление жидкостей и газов».

Название величины	Обозначение	Единица измерения	Формула
Высота столба жидкости	h	м	h = p / (pg)
*Плотность жидкости*	р	кг/м³	p = p / (gh)
*Давление*	р	Па	p = pgh
Постоянная	g ≈ 10 или 9,8 или 9,81 (зависит от условия задачи)	Н/кг (= м/с²)

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Задача № 1.
Определить давление бензина на дно цистерны, если высота столба бензина 2,4 м, а его плотность 710 кг/м³.

ОТВЕТ: 17,04 кПа.

Задача № 2.
Какая жидкость находится в сосуде, если столб высотой 0,3 м оказывает давление 5400 Па ?

ОТВЕТ: Серная кислота (1800 кг/м³).

Задача № 3.
Плотность спирта 800 кг/м³. Какова будет высота столба спирта при давлении 2,4 кПа?

ОТВЕТ: 0,3 м. Чтобы увидеть решение, нажмите на спойлер ниже.

Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради

Задача № 4.
В цилиндре с маслом на поршень действует сила 40 Н. Чему равна сила давления на внутреннюю поверхность цилиндра площадью 8 дм²? Площадь поршня 2,5 см². Вес масла не учитывайте.

ОТВЕТ: 12,8 кН.

Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради

Задача № 5.
Вычислите давление и силу давления керосина на дно бака площадью 50 дм², если высота столба керосина в баке 40 см.

ОТВЕТ: 3200 Па; 1600 Н.

Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради

Задача № 6.
В мензурку, площадь дна которой 20 см², налита вода до высоты 10 см. Сколько граммов воды налито? Чему равно давление воды на дно мензурки?

ОТВЕТ:

Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради

Задача № 7.
Рыба камбала находится на глубине 1200 м и имеет площадь поверхности 560 см². С какой силой она сдавливается водой?

ОТВЕТ: 678 кН.

Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради

Задача № 8.
На какой глубине давление воды в море равно 412 кПа?

ОТВЕТ: 40 м.

Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради

Задача № 9.
Поршневой насос может произвести давление 5 • 10⁵ Па. На какую высоту можно поднять воду этим насосом?

ОТВЕТ: 51 м.

Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради

Задача № 10.
В сталелитейном производстве «изложницей» называется чугунный стакан без дна, в который выливают расплавленный металл. Верхнее отверстие изложницы немного меньше нижнего для того, чтобы можно было изложницу снять с отвердевшего слитка, когда остынет металл. Чтобы металл снизу не выливался, изложницы ставят на плоское основание и делают их очень массивными. На рисунке слева изображена изложница, справа — подъем изложницы с отлитого слитка. Определите силу давления, которую производит на подложку изложницы налитый чугун, если высота изложницы 1,5 м, а площадь нижнего основания 1600 см². Плотность чугуна 7000 кг/м³.

ОТВЕТ: 17 кН.

Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради

Задача № 11.
Как велика должна быть высота столба ртути и столба спирта, если этот столб производит давление в 10⁵ Па?

ОТВЕТ: ртути — 75 см, спирта — 12,76 см.

Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради

Задача № 12.
Батискаф опустился в море на глубину 50 м. Каково давление на поверхность батискафа на данной глубине? (Плотность морской воды 1010 кг/м³.)

ОТВЕТ: 606 кПа.

Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради

Задача № 13.
Человек стоит на кожаном мешке с водой. Рассчитайте, на какую высоту поднимается вода в трубке, если масса человека 75 кг, площадь соприкасающейся с мешком поверхности платформы 1000 см².

ОТВЕТ: 0,75 м.

Смотреть РЕШЕНИЕ задачи в тетради

Задача № 14 (повышенной сложности).
Брусок массой m = 2 кг имеет форму параллелепипеда. Лежа на одной из граней, он оказывает давление p₁ = 1 кПа, лежа на другой — давление 2 кПа, стоя на третьей — давление 4 кПа. Каковы размеры бруска?

ОТВЕТ: 5 см, 10 см, 20 см.

Указание к РЕШЕНИЮ. Обозначим размеры бруска а, b, с, где а > b > с. Тогда из условия следует, что b = а/2, с = а/4, p₁ = mg/(ab) = 2mg/a². Отсюда , а = 20 см, b = 10 см, c = 5 см.

Задача № 15 (олимпиадный уровень).
Оцените массу атмосферы Земли (радиус Земли R = 6400 км)

ОТВЕТ: примерно 5 • 10¹⁸ кг.

Указание к РЕШЕНИЮ. Вес атмосферы равен силе давления воздуха на всю поверхность Земли, площадь которой S = 4πR². Следовательно, mg = р_а • 4πR², где р_а = 10⁵ Па — атмосферное давление. Отсюда m = 4πR² р_а /g = 5 • 10¹⁸ кг. Эта величина составляет менее одной миллионной части полной массы нашей планеты. Такая простая оценка массы атмосферы возможна потому, что основная часть атмосферы сосредоточена на высотах, малых по сравнению с радиусом Земли. Поэтому можно считать, что вес атмосферы равен mg, где g — ускорение свободного падения вблизи поверхности Земли.

Краткая теория по теме «Задачи на давление жидкостей»

Давление жидкости на покоящееся в ней тело называют гидростатическим давлением. Гидростатическое давление на глубине h равно р = р_атм + p*g*h

Закон Паскаля. Жидкость и газ передают оказываемое на них давление во всех направлениях одинаково.

Вы смотрели конспект урока «Задачи на Давление жидкостей с ответами и решениями». Выберите дальнейшие действия:

Перейти к теме: ЗАДАЧИ на Давление твердых тел с ответами и решениями.
Перейти к теме: ЗАДАЧИ на Сообщающиеся сосуды и гидравлический пресс с решениями.
Вернуться к Списку конспектов по физике для 7-11 классов
Найти конспект через Кодификатор ОГЭ по физике
Найти конспект через Кодификатор ЕГЭ по физике

Источник

Статика жидкостей и газов.

Гидростатическое давление.
Закон Паскаля.
Гидравлический пресс.
Закон Архимеда.
Плавание тел.

Автор — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев

Темы кодификатора ЕГЭ: давление жидкости, закон Паскаля, закон Архимеда, условия плавания тел.

В гидро- и аэростатике рассматриваются два вопроса: 1) равновесие жидкостей и газов под действием приложенных к ним сил; 2) равновесие твёрдых тел в жидкостях и газах.

Многие из обсуждаемых далее фактов относятся равным образом как к жидкостям, так и к газам. В таких случаях мы будем называть жидкость и газ средой.

При сжатии среды в ней возникают силы упругости, называемые силами давления. Силы давления действуют между соприкасающимися слоями среды, на погружённые в среду твёрдые тела, а также на дно и стенки сосуда.

Сила давления среды обладает двумя характерными свойствами.

1. Сила давления действует перпендикулярно поверхности выделенного элемента среды или твёрдого тела. Это объясняется текучестью среды: силы упругости не возникают в ней при относительном сдвиге слоёв, поэтому отсутствуют силы упругости, касательные к поверхности.

2. Cила давления равномерно распределена по той поверхности, на которую она действует.

Естественной величиной, возникающей в процессе изучения сил давления среды, является давление.

Пусть на поверхность площади действует сила , которая перпендикулярна поверхности и равномерно распределена по ней. Давлением называется величина

$p=frac{displaystyle F}{displaystyle S}$ .

Единицей измерения давления служит паскаль (Па). 1 Па — это давление, производимое силой 1 Н на поверхность площадью 1 м $^{2}$ .

Полезно помнить приближённое значение нормального атмосферного давления: $p_{0}=10^{5}$ Па.

к оглавлению ▴

Гидростатическое давление.

Гидростатическим называется давление неподвижной жидкости, вызванное силой тяжести. Найдём формулу для гидростатического давления столба жидкости.

Предположим, что в сосуд с площадью дна налита жидкость до высоты (рис. 1). Плотность жидкости равна rho

Рис. 1. Гидростатическое давление

Объём жидкости равен , поэтому масса жидкости . Сила давления жидкости на дно сосуда — это вес жидкости. Так как жидкость неподвижна, её вес равен силе тяжести:

.

Разделив силу на площадь , получим давление жидкости:

.

Это и есть формула гидростатического давления.

Так, на глубине 10 м вода оказывает давление Па, примерно равное атмосферному. Можно сказать, что атмосферное давление приблизительно равно 10 м водного столба.

Для практики столь большая высота столба жидкости неудобна, и реальные жидкостные манометры — ртутные. Посмотрим, какую высоту должен иметь столб ртути ( кг/м $^{3}$ ), чтобы создать аналогичное давление:

$h=frac{p}{rho g}=frac{10^{5}}{13600cdot 9,8}=0.75$ м = 750 мм.

Вот почему для измерения атмосферного давления широко используется миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.).

к оглавлению ▴

Закон Паскаля.

Если поставить гвоздь вертикально и ударить по нему молотком, то гвоздь передаст действие молотка по вертикали, но не вбок. Твёрдые тела из-за наличия кристаллической решётки передают производимое на них давление только в направлении действия силы.

Жидкости и газы (напомним, что мы называем их средами) ведут себя иначе. В средах справедлив закон Паскаля.

Закон Паскаля. Давление, оказываемое на жидкость или газ, передаётся в любую точку этой среды без изменения по всем направлениям.

(В частности, на площадку, помещённую внутри жидкости на фиксированной глубине, действует одна и та же сила давления, как эту площадку ни поворачивай.)

Например, ныряльщик на глубине испытывает давление $p=p_{0}+rho gh$ . Почему? Согласно закону Паскаля вода передаёт давление атмосферы $p_{0}$ без изменения на глубину , где оно прибавляется к гидростатическому давлению водяного столба rho gh .

Отличной иллюстрацией закона Паскаля служит опыт с шаром Паскаля. Это шар с множеством отверстий, соединённый с цилиндрическим сосудом (рис. 2)

Рис. 2. Шар Паскаля

Если налить в сосуд воду и двинуть поршень, то вода брызнет из всех отверстий. Это как раз и означает, что вода передаёт внешнее давление по всем направлениям.

То же самое наблюдается и для газа: если сосуд наполнить дымом, то при движении поршня струйки дыма пойдут опять-таки из всех отверстий сразу. Стало быть, газ также передаёт давление по всем направлениям.

Вы ежедневно пользуетесь законом Паскаля, когда выдавливаете зубную пасту из тюбика. А именно, вы сжимаете тюбик в поперечном направлении, а паста двигается перпендикулярно вашему усилию — в продольном направлении. Почему? Ваше давление передаётся внутри тюбика по всем направлениям, в частности — в сторону отверстия тюбика. Туда-то паста и выходит.

к оглавлению ▴

Гидравлический пресс.

Гидравлический пресс — это устройство, дающее выигрыш в силе. То есть, прикладывая сравнительно небольшую силу в одном месте устройства, оказывается возможным получить значительно большее усилие в другом его месте.

Гидравлический пресс изображён на рис. 3. Он состоит из двух сообщающихся сосудов, имеющих разную площадь поперечного сечения и закрытых поршнями. В сосудах между поршнями находится жидкость.

Рис. 3. Гидравлический пресс

Принцип действия гидравлического пресса очень прост и основан на законе Паскаля.

Пусть $S_{1}$ — площадь малого поршня, $S_{2}$ — площадь большого поршня. Надавим на малый
поршень с силой $F_{1}$ . Тогда под малым поршнем в жидкости возникнет давление:

$p=frac{displaystyle F_{displaystyle 1}}{displaystyle S_{displaystyle 1}}$ .

Согласно закону Паскаля это давление будет передано без изменения по всем направлениям в любую точку жидкости, в частности — под большой поршень. Следовательно, на большой поршень со стороны жидкости будет действовать сила:

$F_{displaystyle 2}=pS_{displaystyle 2}=F_{displaystyle 1}frac{displaystyle S_{displaystyle 2}}{displaystyle S_{displaystyle 1}}$ .

Полученное соотношение можно переписать и так:

$frac{displaystyle F_{displaystyle 2}}{displaystyle F_{displaystyle 1}}=frac{displaystyle S_{displaystyle 2}}{displaystyle S_{displaystyle 1}}$ .

Мы видим, что $F_{2}$ больше $F_{1}$ во столько раз, во сколько $S_{2}$ больше $S_{1}$ . Например, если площадь большого поршня в 100 раз превышает площадь малого поршня, то усилие на большом поршне окажется в 100 раз больше усилия на малом поршне. Вот каким образом гидравлический пресс даёт выигрыш в силе.

к оглавлению ▴

Закон Архимеда.

Мы знаем, что дерево в воде не тонет. Следовательно, сила тяжести уравновешивается какой-то другой силой, действующей на кусок дерева со стороны воды вертикально вверх. Эта сила называется
выталкивающей или архимедовой силой. Она действует на всякое тело, погружённое в жидкость или газ.

Выясним причину возникновения архимедовой силы. Рассмотрим цилиндр площадью поперечного сечения и высотой , погружённый в жидкость плотности rho . Основания цилиндра горизонтальны. Верхнее основание находится на глубине $h_{1}$ , нижнее — на глубине $h_{2}=h_{1}+h$ (рис. 4).

На боковую поверхность цилиндра действуют силы давления, которые приводят лишь к сжатию цилиндра. Эти силы можно не принимать во внимание.

На уровне верхнего основания цилиндра давление жидкости равно $p_{1}=rho g h_{1}$ . На верхнее основание действует сила давления $F_{1}=p_{1}S=rho g h_{1}S$ , направленная вертикально вниз.

На уровне нижнего основания цилиндра давление жидкости равно $p_{2}=rho g h_{2}$ . На нижнее основание действует сила давления $F_{2}=p_{2}S=rho g h_{2}S$ , направленная вертикально вверх (закон Паскаля!).

Так как $h_{2}>h_{1}$ , то $F_{2}>F_{1}$ , и поэтому возникает равнодействующая сил давления, направленная вверх. Это и есть архимедова сила $F_{A}$ . Имеем:

$F_{A}=F_{2}-F_{1}=rho g h_{2}S-rho g h_{1}S=rho g S(h_{2}-h_{1})=rho gSh$ .

Но произведение равно объёму цилиндра . Получаем окончательно:

$F_{A}=rho gV$ . (1)

Это и есть формула для архимедовой силы. Возникает архимедова сила вследствие того, что давление жидкости на нижнее основание цилиндра больше, чем на верхнее.

Формулу (1) можно интерпретировать следующим образом. Произведение rho V — это масса
жидкости , объём которой равен . Но тогда , где — вес жидкости, взятой в объёме . Поэтому наряду с (1) имеем:

$F_{A}=P$ . (2)

Иными словами, архимедова сила, действующая на цилиндр, равна весу жидкости, объём которой совпадает с объёмом цилиндра.

Формулы (1) и (2) справедливы и в общем случае, когда погружённое в жидкость или газ тело объёма имеет любую форму, а не только форму цилиндра (конечно, в случае газа rho — это плотность газа). Поясним, почему так получается.

Выделим мысленно в среде некоторый объём произвольной формы. Этот объём находится в равновесии: не тонет и не всплывает. Следовательно, сила тяжести, действующая на среду, находящуюся внутри выделенного нами объёма, уравновешена силами давления на поверхность нашего объёма со стороны остальной среды — ведь на нижние элементы поверхности приходится большее давление, чем на верхние.

Иными словами, равнодействующая сил гидростатического давления на поверхность выделенного объёма — архимедова сила — направлена вертикально вверх и равна весу среды в этом объёме.

Сила тяжести, действующая на наш объём, приложена к его центру тяжести. Значит, и архимедова сила должна быть приложена к центру тяжести выделенного объёма. В противном случае сила тяжести и архимедова сила образуют пару сил, которая вызовет вращение нашего объёма (а он находится в равновесии).

А теперь заменим выделенный объём среды твёрдым телом того же объёма и той же самой формы. Ясно, что силы давления среды на поверхность тела не изменятся, так как неизменной осталась конфигурация среды, окружающей тело. Поэтому архимедова сила попрежнему будет направлена вертикально вверх и равна весу среды, взятой в объёме . Точкой приложения архимедовой силы будет центр тяжести тела.

Закон Архимеда. На погружённое в жидкость или газ тело действует выталкивающая сила, направленная вертикально вверх и равная весу среды, объём которой равен объёму тела.

Таким образом, архимедова сила всегда находится по формуле (1). Заметим, что в эту формулу не входят ни плотность тела, ни какие-либо его геометрические характеристики — при фиксированном объёме величина архимедовой силы не зависит от вещества и формы тела.

До сих пор мы рассматривали случай полного погружения тела. Чему равна архимедова сила при частичном погружении? На ту часть тела, которая находится над поверхностью жидкости, никакая выталкивающая сила не действует. Если эту часть мысленно срезать, то величина архимедовой силы не изменится. Но тогда мы получим целиком погружённое тело, объём которого равен объёму погружённой части исходного тела.

Значит, на частично погружённое в жидкость тело действует выталкивающая сила, равная весу жидкости, объём которой равен объёму погружённой части тела. Формула (1) справедлива и в этом случае, только объём всего тела нужно заменить на объём погружённой части погр:

$F_{A}=rho gV$ погр.

Архимед обнаружил, что целиком погружённое в воду тело вытесняет объём воды, равный собственному объёму. Тот же факт имеет место для других жидкостей и газов. Поэтому можно сказать, что на всякое тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной телом среды.

к оглавлению ▴

Плавание тел.

Рассмотрим тело плотности rho и жидкость плотности $rho_{0}$ . Допустим, что тело полностью погрузили в жидкость и отпустили.

С этого момента на тело действуют лишь сила тяжести и архимедова сила $F_{A}$ . Если объём тела равен , то

$mg=rho gV, F_{A}=rho_{0}gV$ .

Имеются три возможности дальнейшего движения тела.

1. Сила тяжести больше архимедовой силы: $mg > F_{A}$ , или $rho > rho_{0}$ . В этом случае тело тонет.

2. Сила тяжести равна архимедовой силе: $mg = F_{A}$ , или $rho = rho_{0}$ . В этом случае тело остаётся неподвижным в состоянии безразличного равновесия.

3. Сила тяжести меньше архимедовой силы: $mg < F_{A}$ , или $rho < rho_{0}$ . В этом случае тело всплывает, достигая поверхности жидкости. При дальнейшем всплытии начнёт уменьшаться объём погружённой части тела, а вместе с ним и архимедова сила. В какой-то момент архимедова сила сравняется с силой тяжести (положение равновесия). Тело по инерции всплывёт дальше, остановится, снова начнёт погружаться. . . Возникнут затухающие колебания, после которых тело останется плавать в положении равновесия ( $mg = F_{A}$ ), частично погрузившись в жидкость.

Таким образом, условие плавания тела можно записать в виде неравенства: $rho leq rho_{0}$ .

Благодарим за то, что пользуйтесь нашими публикациями.
Информация на странице «Статика жидкостей и газов.» подготовлена нашими авторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к экзаменам.
Чтобы успешно сдать нужные и поступить в высшее учебное заведение или техникум нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими статьями из данного раздела.

Публикация обновлена:
08.03.2023

Источник

Задание №12 в ЕГЭ по физике — последнее тестовое задание на тему термодинамики.

Задание EF22749

Одноатомный идеальный газ в количестве ν моль помещают в открытый сверху сосуд под лёгкий подвижный поршень и начинают нагревать. Начальный объём газа V₀, давление p₀. Масса газа в сосуде остаётся неизменной. Трением между поршнем и стенками сосуда пренебречь. R– универсальная газовая постоянная.

Установите соответствие между физическими величинами, характеризующими газ, и формулами, выражающими их зависимость от абсолютной температуры T газа в условиях данной задачи.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Алгоритм решения

1.Записать уравнение состояния идеального газа и выразить из него объем. Выбрать из таблицы соответствующий номер формулы.

2.Определить, от чего зависит внутренняя энергия идеального газа.

3.Записать основное уравнение МКТ и выразить внутреннюю энергию идеального газа. Выбрать из таблицы соответствующий номер формулы.

Решение

Уравнение состояния идеального газа имеет вид:

pV=mMRT

Учтем, что отношение массы к молярной массе есть количество вещества.Отсюда объем равен:

V=νRTp

Следовательно, первой цифрой ответа будет «1».

Внутренняя энергия идеального газа равна сумме кинетических энергий всех молекул этого газа:

E=N−Ek

Запишем основное уравнение МКТ:

p=nkT

Отсюда температура газа равна:

T=pnk

Но температура прямо пропорциональна средней кинетической энергии молекул газа:

T=2−Ek3k

Следовательно:

pnk=2−Ek3k

−Ek=3p2n

E=N−Ek=N3p2n

Но концентрация определяется отношением количества молекул к объему. Следовательно:

E=N3pV2N=3pV2

А произведение давления на объем можно выразить через уравнение Менделеева — Клапейрона. Следовательно:

E=32νRT

Вторая цифра ответа будет «3».

Ответ: 13

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17664

Зависимость объёма идеального газа от температуры показана на VТ-диаграмме (см. рисунок). В какой из точек давление газа максимально? Масса газа постоянна.

Ответ:

A

B

C

D

Алгоритм решения

1.Записать уравнение состояния идеального газа.

2.Установить, как зависит давление от объема и температуры газа.

3.На основании графика, отображающего изменение температуры и объема газа, установить, в какой точке давление газа максимально.

Решение

Запишем уравнение состояния идеального газа:

pV=νRT

Отсюда видно, что давление прямо пропорционально температуре. Это значит, что с ростом температуры давление увеличивается.

Также видно, что давление обратно пропорционально объему. Следовательно, давление увеличивается с уменьшением объема.

Отсюда следует, что давление будет максимальным в той точке, в которой температура максимальна, а объем минимален. Такой точкой является точка D.

Ответ: D

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF18873

В сосуде неизменного объёма при комнатной температуре находилась смесь неона и аргона, по 1 моль каждого. Половину содержимого сосуда выпустили, а затем добавили в сосуд 1 моль аргона. Как изменились в результате парциальное давление неона и давление смеси газов, если температура газов в сосуде поддерживалась неизменной?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

увеличилась
уменьшилась
не изменилась

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные.

2.Установить характер изменения парциального давления неона.

3.Применить закон Менделеева — Клапейрона, чтобы установить характер изменения общего давления смеси газов.

Решение

Исходные данные:

• Количество неона: ν₁ = 1 моль.

• Количество аргона: ν₂ = 1 моль.

• Количество впущенного аргона: ν₄ = 1 моль.

Сначала парциальное давление неона и аргона равно. Это объясняется тем, что давление газов при неизменном количестве вещества зависит только от объема и температуры. Эти величины постоянны.

Когда из сосуда выпустили половину газовой смеси, в нем оказалось по половине моля каждого из газов. Затем в сосуд впустили 1 моль аргона. Следовательно, в сосуде стало содержаться 0,5 моль неона и 1,5 моль аргона. Запишем уравнение Менделеева — Клапейрона:

pV=νRT

Из уравнения видно, что давление и количество вещества — прямо пропорциональные величины. Следовательно, если количество неона уменьшилось, то его парциальное давление тоже уменьшилось.

Общая сумма количества вещества равна сумме количеств вещества 1 (неона) и 2 (аргона): 0,5 + 1,5 = 2 (моль). Изначально в сосуде тоже содержалось 2 моль газа. Так как количество вещества, температура и объем сохранились, давление тоже осталось неизменным.

Ответ: 23

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF17701

На рисунке изображён график зависимости температуры тела от подводимого к нему количества теплоты. Удельная теплоёмкость вещества этого тела равна 500 Дж/(кг⋅К). Чему равна масса тела?

Ответ:

а) 1 кг

б) 2 кг

в) 3 кг

г) 4 кг

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные и перевести единицы измерения величин в СИ.

2.По графику определить начальную температуру вещества.

3.Выбрать любую точку графика для определения количества теплоты и конечной температуры вещества.

4.Записать количество теплоты, которое получает тело при нагревании.

5.Выполнить решение в общем виде.

6.Вычислить массу, подставив данные, полученные из графика.

Решение

Запишем исходные данные и те данные, что получится выделить из графика:

• Удельная теплоемкость вещества: c = 500 Дж/(кг∙К).

• Начальная температура вещества: t₀ = 320 К.

• Конечная температура вещества: t = 380 К.

• Количество полученной теплоты: Q = 60 кДж.

60 кДж = 60∙10³ Дж

Количество теплоты вычисляется по формуле:

Q=cm(t−t0)

Отсюда масса вещества равна:

m=Qc(t−t0)=60·103500(380−320)=2 (кг)

Ответ: б

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF18295

Температура нагревателя идеального теплового двигателя, работающего по циклу Карно, равна T₁, а температура холодильника равна T₂. За цикл двигатель получает от нагревателя количество теплоты Q₁. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Алгоритм решения

1.Определить, от чего зависит КПД двигателя. Выбрать верную формулу.

2.Определить, как вычисляется работа, совершаемая за цикл. Выбрать верную формулу.

Решение

КПД двигателя определяется отношением разности температур нагревателя и холодильника к температуре нагревателя:

η=T1−T2T1=1−T2T1

Верный ответ для «А» — 1.

Работа, совершаемая за цикл, определяется произведением КПД на количество теплоты, полученного от нагревателя:

A=Qη=Q(T1−T2T1)

Верный ответ для «Б» — 2.

Ответ: 12

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Источник

Задачи на давление жидкостей и газов

Формулы, используемые на уроках «Задачи на давление жидкостей и газов».

Название величины	Обозначение	Единица измерения	Формула
Высота столба жидкости	h	м	h = p / (pg)
*Плотность жидкости*	Р	кг/м³	p = p / (gh)
*Давление*	Р	Па	p = pgh
Постоянная	g ≈ 10 Н/кг	Н/кг

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Задача № 1. Определить давление бензина на дно цистерны, если высота столба бензина 2,4 м, а его плотность 710 кг/м³

Задача № 2. Какая жидкость находится в сосуде, если столб высотой 0,3 м оказывает давление 5400 Па ?

Задача № 3. Плотность спирта 800 кг/м³. Какова будет высота столба спирта при давлении 2,4 кПа?

Задача № 4. В цилиндре с маслом на поршень действует сила 40 Н. Чему равна сила давления на внутреннюю поверхность цилиндра площадью 8 дм²? Площадь поршня 2,5 см². Вес масла не учитывайте.

Задача № 5. Вычислите давление и силу давления керосина на дно бака площадью 50 дм², если высота столба керосина в баке 40 см.

Задача № 6. Площадь малого поршня гидравлического пресса равна 10 см², большого — 50 см². На малый поршень поместили гирю массой 1 кг. Какой груз нужно поместить на большой поршень, чтобы жидкость осталась в равновесии?

Задача № 7. Рыба камбала находится на глубине 1200 м и имеет площадь поверхности 560 см². С какой силой она сдавливается водой?

Задача № 8. На какой глубине давление воды в море равно 412 кПа?

Задача № 9 (повышенной сложности). Брусок массой m = 2 кг имеет форму параллелепипеда. Лежа на одной из граней, он оказывает давление p₁ = 1 кПа, лежа на другой — давление 2 кПа, стоя на третьей — давление 4 кПа. Каковы размеры бруска?

ОТВЕТ: 5 см х 10 см х 20 см.

РЕШЕНИЕ. Обозначим размеры бруска а, b, с, где а > b > с. Тогда из условия следует, что b = а/2, с = а/4, p₁ = mg/(ab) = 2mg/a². Отсюда , а = 20 см.

[highlight background=»blue» color=»»]Задача № 10 (олимпиадный уровень). [/su_highlight] Оцените массу атмосферы Земли (радиус Земли R = 6400 км)

ОТВЕТ: примерно 5 • 10¹⁸ кг

РЕШЕНИЕ. Вес атмосферы равен силе давления воздуха на всю поверхность Земли, площадь которой S = 4πR². Следовательно, mg = р_а • 4πR², где р_а = 10⁵ Па — атмосферное давление. Отсюда m = 4πR² р_а /g = 5 • 10¹⁸ кг. Эта величина составляет менее одной миллионной части полной массы нашей планеты. Такая простая оценка массы атмосферы возможна потому, что основная часть атмосферы сосредоточена на высотах, малых по сравнению с радиусом Земли. Поэтому можно считать, что вес атмосферы равен mg, где g — ускорение свободного падения вблизи поверхности Земли.

Теория для решения задач.

Давление жидкости на покоящееся в ней тело называют гидростатическим давлением. Гидростатическое давление на глубине h равно р = р_атм + p*g*h

Закон Паскаля. Жидкость и газ передают оказываемое на них давление во всех направлениях одинаково.

Конспект урока «Задачи на давление жидкостей».

Следующая тема: «».

Источник

Давление твердого тела, жидкости, газа.

1.Два однородных шара, один из которых изготовлен из алюминия, а другой — из меди, уравновешены на рычажных весах (см. рисунок). Нарушится ли равновесие весов, если шары опустить в воду?

	1)	Равновесие весов не нарушится, так как масса шаров одинакова.
	2)	Равновесие весов нарушится – перевесит шар из алюминия.
	3)	Равновесие весов нарушится – перевесит шар из меди.
	4)	Равновесие весов не нарушится, так как шары опускают в одну и ту же жидкость.

2. Вес тела в воздухе, измеренный с помощью динамометра, равен Р1. Чему равно показание динамометра Р2, если тело находится в воде и на него действует выталкивающая сила F?

	1)	Р2 = Р1
	2)	Р2 = F
	3)	Р2 = Р1 + F
	4)	Р2 = Р1 – F

3. Алюминиевый шар, подвешенный на нити, опущен в воду. Затем шар вынули из воды. При этом сила натяжения нити

	1)	не изменится
	2)	увеличится
	3)	уменьшится
	4)	может остаться неизменной или измениться в зависимости от объёма шара

4. Однородное тело плавает, частично погрузившись в воду, если его плотность

	1)	равна плотности воды
	2)	больше плотности воды
	3)	меньше плотности воды
	4)	равна или больше плотности воды

5. Алюминиевый шар, подвешенный на нити, опущен в дистиллированную воду. Затем шар перенесли из дистиллированной воды в крепкий раствор поваренной соли. При этом сила натяжения нити

	1)	не изменится
	2)	увеличится
	3)	уменьшится
	4)	может остаться неизменной или измениться в зависимости от объема шара

6. Одинакова ли величина выталкивающей силы, действующей на кусок дерева объёмом 100 см3 и на кусок железа такого же объёма при их полном погружении в воду? Рассмотреть случай, когда ни железо, ни дерево не опущены на дно.

7. Льдинку, плавающую в стакане с пресной водой, перенесли в стакан с солёной водой. При этом архимедова сила, действующая на льдинку,

	1)	уменьшилась, так как плотность пресной воды меньше плотности солёной
	2)	уменьшилась, так как уменьшилась глубина погружения льдинки в воду
	3)	увеличилась, так как плотность солёной воды выше, чем плотность пресной воды
	4)	не изменилась, так как в обоих случаях выталкивающая сила уравновешивает силу тяжести, действующую на льдинку

8. Необходимо экспериментально проверить, зависит ли выталкивающая сила от объёма погружаемого в воду тела. Какую из указанных пар тел можно использовать для такой проверки?

	1)	А и Г
	2)	А и В
	3)	А и Б
	4)	В и Г

9. Ученик провёл эксперимент по изучению выталкивающей силы, действующей на тело, полностью погружённое в жидкость, причём для эксперимента он использовал различные жидкости и сплошные цилиндры разного объёма, изготовленные из разных материалов.

Результаты экспериментальных измерений объёма цилиндров V и выталкивающей силы FАрх (с указанием погрешности измерения) для различных цилиндров и жидкостей он представил в таблице.

№ опыта	Жидкость	Материал цилиндра	V, см3	F Арх, Н
1	Вода	Алюминий	40	0,4 ± 0,1
2	Масло	Алюминий	90	0,8 ± 0,1
3	Вода	Сталь	40	0,4 ± 0,1
4	Вода	Сталь	80	0,8 ± 0,1

Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.

	1)	Выталкивающая сила не зависит от плотности материала цилиндра.
	2)	Выталкивающая сила не зависит от рода жидкости.
	3)	Выталкивающая сила увеличивается при увеличении объёма тела.
	4)	Выталкивающая сила не зависит от объёма тела.
	5)	Выталкивающая сила, действующая на тело при погружении в масло, больше выталкивающей силы, действующей на это тело при погружении в воду.

10. Учитель на уроке последовательно опустил в три разные жидкости сплошной кубик изо льда и сырое яйцо (см. рисунок).

Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.

	1)	Плотность яйца равна плотности льда.
	2)	Во всех трёх жидкостях сила тяжести, действующая на яйцо, уравновешена выталкивающей силой.
	3)	Плотность жидкости в третьем стакане наибольшая.
	4)	Плотность жидкости во втором стакане больше плотности льда.
	5)	В первом стакане налита чистая вода.

11. Установите соответствие между физическими величинами и приборами, с помощью которых эти величины измеряются. Запишите в таблицувыбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

ПРИБОРЫ

А)	атмосферное давление
Б)	сила
В)	время

1)	манометр
2)	барометр
3)	спидометр
4)	секундомер
5)	динамометр

12. Внутри кубика имеется кубическая полость. Плотность материала, из которого сделан кубик, 2500 кг/м3, длина ребра кубика 10 см, длина ребра полости внутри кубика 1 см. В жидкости, плотность которой равна 800 кг/м3, этот кубик

	1)	утонет
	2)	погрузится примерно на четверть своего объёма
	3)	погрузится примерно наполовину
	4)	погрузится примерно на восьмую часть своего объёма

13. Чему равна выталкивающая сила, действующая на рыбу, плавающую в морской воде, если ее объем 0,001 м3?

	1)	1030000 Н
	2)	10300 Н
	3)	10,3 Н
	4)	1,03 Н

14. Алюминиевый кубик опустили сначала в воду, а затем в керосин. Сравните значения выталкивающей силы, действующей на кубик в воде F1 и в керосине F2.

	1)	F1 = F2
	2)	F1 = 0,8F2
	3)	F1 = 1,25F2
	4)	соотношение сил зависит от внешнего давления

Источник

Задачи по геометрии на объем егэ базовый уровень

Задачи по геометрии многогранники егэ

Задачи по геометрии егэ профиль с решениями

Задачи по геометрии егэ профиль первая часть

Задачи по геометрии егэ профиль 2022