Задание 10. Задачи с прикладным содержанием: термодинамика
Ответом к заданию по математике может быть целое число, конечная десятичная дробь (записывайте её через запятую, вот так: 2,5) или последовательность цифр (пишите без пробелов: 97531).
Помещённый в сосуд газ резко сжимают поршнем. При этом объём и давление газа связаны соотношением , где — давление газа в атмосферах (атм), — его объём в кубических сантиметрах (см). Исходный объём газа равен см, а его давление равно атмосфере. Поршень насоса выдерживает давление не более атмосфер. До какого минимального объёма можно сжать газ?
Ответ выразите в кубических сантиметрах.
Показать разбор и ответ
При уменьшении объёма давление должно расти, чтобы произведение оставалось
постоянным. Поэтому наименьший допустимый объём соответствует максимальному давлению атм. Перепишем зависимость в виде , где начальное давление атм и начальный объём см нам известны. Чтобы избавиться от дробных степеней, возведём обе части равенства в пятую степень и преобразуем получившееся выражение:
,
,
,
см.
Ответ: 25
Это задание составили эксперты GetAClass специально для Яндекса
Это задание решали 737 раз. С ним справились 53% пользователей.
Для нагревательного элемента некоторого прибора экспериментально была получена зависимость температуры (в кельвинах) от времени работы: , где — время в минутах, K, К/мин, К/мин. Известно, что при температуре нагревательного элемента свыше 1550 К прибор может испортиться, поэтому его нужно отключить. Найдите, через какое наибольшее время после начала работы нужно отключить прибор. Ответ дайте в минутах.
Показать разбор и ответ
Подставим данные и решим уравнение:
Из двух полученных значений возьмем меньшее, т.к. после минут прибор испортится и, хотя в минут температура опять будет градусов, прибор уже будет испорчен (лучше брать формулировки из задания).
Ответ: 5
Это задание составили эксперты «СтатГрада» для Яндекса
Это задание решали 5 тыс. раз. С ним справились 44% пользователей.
Для нагревательного элемента некоторого прибора экспериментально была получена зависимость температуры (в кельвинах) от времени работы: , где — время в минутах, К, К/мин, К/мин. Известно, что при температуре нагревательного элемента свыше 1720 К прибор может испортиться, поэтому его нужно отключить. Найдите, через какое наибольшее время после начала работы нужно отключить прибор. Ответ дайте в минутах.
Показать разбор и ответ
Подставим данные и решим уравнение:
Из двух полученных значений возьмем меньшее, т.к. после минут прибор испортится и, хотя в минут температура опять будет градусов, прибор уже будет испорчен.
Ответ: 6
Это задание составили эксперты «СтатГрада» для Яндекса
Это задание решали 4 тыс. раз. С ним справились 48% пользователей.
Деталью некоторого прибора является квадратная рамка с намотанным на неё проводом, через который пропущен постоянный ток. Рамка помещена в однородное магнитное поле так, что она может вращаться. Момент силы Ампера, стремящейся повернуть рамку (в Нм), определяется формулой , где А — сила тока в рамке, Тл — значение индукции магнитного поля, м — размер рамки, — число витков провода в рамке, — острый угол между перпендикуляром к рамке и вектором индукции.
При каком наименьшем значении угла (в градусах) рамка может начать вращаться, если для этого нужно, чтобы раскручивающий момент был не меньше Нм?
Показать разбор и ответ
Решим неравенство: .
,
,
.
Наименьшим значением угла, который является решением неравенства, будет .
Ответ: 30
Это задание составили эксперты «СтатГрада» для Яндекса
Это задание решали 4 тыс. раз. С ним справились 58% пользователей.
Деталью некоторого прибора является квадратная рамка с намотанным на неё проводом, через который пропущен постоянный ток. Рамка помещена в однородное магнитное поле так, что она может вращаться. Момент силы Ампера, стремящейся повернуть рамку (в Нм), определяется формулой , где A — сила тока в рамке, Тл — значение индукции магнитного поля, м — размер рамки, — число витков провода в рамке, — острый угол между перпендикуляром к рамке и вектором индукции.
При каком наименьшем значении угла (в градусах) рамка может начать вращаться, если для этого нужно, чтобы раскручивающий момент был не меньше Нм?
Показать разбор и ответ
Решим неравенство: .
,
,
.
Наименьшим значением угла, который является решением неравенства, будет .
Ответ: 30
Это задание составили эксперты «СтатГрада» для Яндекса
Это задание решали 4 тыс. раз. С ним справились 63% пользователей.
Коэффициент полезного действия (КПД) некоторого двигателя определяется формулой , где — температура нагревателя (в градусах Кельвина), — температура холодильника (в градусах Кельвина).
При какой минимальной температуре нагревателя КПД этого двигателя будет не меньше , если температура холодильника К. Ответ дайте в градусах Кельвина.
Показать разбор и ответ
Требуется найти минимальное , при котором . Решим данное неравенство: . Сократим на и подставим . . Формальным решением данного неравенства являются два промежутка: и , но --- температура нагревателя (в градусах Кельвина), неотрицательное число. В промежутке минимальным является число .
Ответ: 550
Это задание решали 5 тыс. раз. С ним справились 61% пользователей.
Для определения эффективной температуры звёзд используют закон Стефана — Больцмана, согласно которому мощность излучения нагретого тела прямо пропорциональна площади его поверхности и четвёртой степени температуры , где - постоянная, площадь измеряется в квадратных метрах, температура — в кельвинах, а мощность — в ваттах. Известно, что некоторая звезда имеет площадь , а излучаемая ею мощность не менее Вт.
Определите наименьшую возможную температуру этой звезды. Ответ дайте в кельвинах.
Показать разбор и ответ
Решим неравенство По условию задачи . . Наименьшая возможная температура звезды равна .
Ответ: 4000
Это задание решали 4 тыс. раз. С ним справились 42% пользователей.