Центр профориентации абитуриентов и адаптации студентов

ПРОГРАММА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ЭТАПА ОЛИМПИАДЫ ПО ФИЗИКЕ

Второй компонент

Программа

Теплота. Молекулярная физика

◊ Основные положения молекулярно-кинетической теории. Газы, жидкости, твердые тела.

◊ Идеальный газ. Изопроцессы. Объединенный газовый закон. Уравнение Клапейрона-Менделеева.

◊ Взаимные превращения газов, жидкостей и твердых тел. Фазовые переходы. Насыщенный и ненасыщенный пар. Влажность.

◊ Поверхностное натяжение в жидкостях. Капиллярные явления.

◊ Основы термодинамики. Внутренняя энергия. Первое начало термодинамики. Количество теплоты. Уравнение теплового баланса. Теплоемкость газовых процессов. Теплоемкость жидкостей и твердых тел.

◊ Работа в термодинамике газов. Тепловые двигатели. К. П.Д. термодинамических циклов.

Типовой вариант

1.  Какую температуру имел газ в герметичном сосуде, если при нагревании его на 500 К давление возросло в 3 раза? Выберите один из ответов [К]: 250; 300; 350; 400.

2.  Определить абсолютную влажность воздуха, если парциальное давление пара в нём 5кПа,
а температура 30°С.

3.  Сколько молекул воздуха находится в пустом помещении объёмом 100 м3 при температуре 27°С и давлении 105 Па? Использовать модельное представление о воздухе как идеальном газе с усредненной молярной массой.

4.  Открытая с обеих сторон тонкая стеклянная трубка небольшого сечения длиной 150 см на одну треть погружена в ртуть. Верхний конец её закрывают и вынимают трубку из ртути. Определить длину столбика ртути, оставшейся при этом в трубке.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

5.  В баллоне ёмкостью 5 л находится водород под давлением 5 105 Па, в другом баллоне ёмкостью 10 л находится кислород под давлением 106 Па. Баллоны соединяют трубкой, имеющей кран. Какое давление устанавливается в баллонах при открывании крана? Считать, что процесс происходит при неизменной температуре.

6.  В закрытом цилиндрическом сосуде, имеющим площадь основания 9,8 см2 находится газ, разделённый поршнем массой 10 кг на два отсека. Поршень может свободно скользить вдоль сосуда. Температура газа над поршнем в два раза меньше температуры газа под поршнем, а масса газа над поршнем в два раза больше массы газа под поршнем. Верхний отсек в два раза больше нижнего. Пренебрегая трением и массой газа по сравнению с массой поршня, найти давление газа в каждом отсеке.

7.  Кусок льда массой 1,5 кг при температуре –10°С положили в сосуд с водой массой 3кг и температурой 40°С. Определить установившуюся при этом температуру. Теплоёмкостью сосуда пренебречь.

8.  Один моль идеального одноатомного газа участвует в термодинамическом процессе 0–1–2, изображенном на рисунке. Найти результирующее количество тепла, полученное газом. Тепло считать положительным, если газ получает его от нагревателя, и отрицательным, если газ отдает его холодильнику. Температура газа в состоянии 2 равна 327º С.

Ответы к заданиям типового варианта

Ответы должны быть приведены в системе СИ, исключая случаи использования несистемных единиц, заданных условиями варианта. Допустимая погрешность вычислений ± 2%.

№ задания

1

2

3

4

5

6

7

8

Ответы

250 (К)

35,7 (г/м3)

24,15∙1026

18 (см)

8,33 105(Па)

105 (Па); 2∙105 (Па)

0˚ С

– 2493 (Дж)

Информация о порядке проведения работы

Работа проводится в порядке, соответствующем положению о проведении мероприятий Олимпиады в МИСиС. Время, отводимое абитуриенту на выполнение заданий, – 45 минут.

Абитуриент должен прибыть в институт не позднее указанного в приглашении времени. При себе абитуриент обязан иметь паспорт, пропуск, приглашение и пару авторучек синего или черного цвета.

Основное требование к абитуриенту – самостоятельное выполнение работы: использование справочной, учебной литературы или шпаргалок, а также какой-либо обмен мнениями между участниками работы являются грубым нарушением, за которое абитуриент может быть сразу удален из аудитории.

Правильно решенной считается задача, в которой дано обоснование получения ответа и выполнены все задания, указанные в условии задачи.

Любые записи (чистовые и черновые) во время работы выполняются на специальных бланках. Использование другой бумаги не допускается.

Во время работы запрещается использование любых средств хранения и (или) воспроизведения алфавитно-цифровой информации (электронных, бумажных или каких-либо иных). При этом применение калькуляторов, не снабженных запоминающим устройством, допускается. При проведении работы в аудиториях не допускается использование устройств мобильной связи (пейджеры, телефоны и т. д.).

Рекомендуемые учебные пособия

Основная литература

1. Физика Учебник для 10 класса средней школы. Молекулярная физика. Тепловые явления. Основы электродинамики. Авторы , .


Дополнительная литература:

1. «Элементарный учебник физики» в 3-х томах под редакцией акад. .

2. . Физика. Задачи с ответами и решениями.

3. "Задачник по физике для 10-11 классов. Пособие для общеобразовательных учебных заведений".