Давление идеального газа в закрытом сосуде равна 40 кпа
При ознакомлении с демонстрационным вариантом контрольных измерительных материалов 2017 г. следует иметь в виду, что задания, включённые в демонстрационный вариант, не отражают всех вопросов содержания, которые будут проверяться с помощью вариантов КИМ в 2017 г. Полный перечень вопросов, которые могут контролироваться на едином государственном экзамене 2017 г., приведён в кодификаторе элементов содержания и требований к уровню подготовки выпускников образовательных организаций для проведения единого государственного экзамена 2017 г. по физике.
Назначение демонстрационного варианта заключается в том, чтобы дать возможность любому участнику ЕГЭ и широкой общественности составить представление о структуре будущих КИМ, количестве и форме заданий, об уровне их сложности. Приведённые критерии оценки выполнения заданий с развёрнутым ответом, включённые в этот вариант, дают представление о требованиях к полноте и правильности записи развёрнутого ответа.
Эти сведения позволят выпускникам выработать стратегию подготовки и сдачи ЕГЭ.
Инструкция по заполнению бланков ЕГЭ.
1. На рисунке представлен график зависимости пути s велосипедиста от времени t. Определите скорость велосипедиста в промежуток времени от 3 с до 5 с.
Ответ:
м/с
2. Масса Марса в 10 раз меньше массы Земли, а расположен он в 1,5 раза дальше от Солнца, чем Земля. Во сколько раз сила притяжения Земли к Солнцу больше силы притяжения Марса к Солнцу? (Считать, что обе планеты движутся вокруг Солнца по окружностям.)
Ответ:
3. Легковой автомобиль и грузовик движутся со скоростями V1 = 108 км/ч и V2 = 54 км/ч.
Масса автомобиля m = 1000 кг. Какова масса грузовика, если отношение импульса грузовика к импульсу легкового автомобиля равно 1,5?
Ответ:
кг
4. Какова частота колебаний звуковых волн в среде, если скорость звука в этой среде
v = 500 м/с, а длина волны λ = 2 м?
Ответ:
Гц
5.
После удара шайба начала скользить вверх по шероховатой наклонной плоскости с начальной скоростью v0,→как показано на рисунке, и после остановки соскользнула обратно. Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведенных экспериментальных наблюдений, и укажите их номера.
1) Время движения шайбы вверх равно времени движения вниз.
2) Модуль максимальной скорости шайбы при движении вниз меньше v0.
3) При движении вверх и вниз работа силы трения шайбы о плоскость одинакова.
4) Изменение потенциальной энергии шайбы при движении до верхней точки равно кинетической энергии шайбы сразу после удара
5) Модуль ускорения шайбы при движении вверх меньше, чем модуль ускорения при
движении вниз.
Ответы №№:
6. В первой серии опытов исследовались малые свободные колебания груза на нити некоторой длины. Затем этот же груз закрепили на нити большей длины. Максимальные углы
отклонения нити от вертикали в опытах одинаковые.
Как при переходе от первой серии опытов ко второй изменятся период и амплитуда
(максимальное смещение от положения равновесия) свободных колебаний груза?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Период колебаний.
Амплитуда колебаний:
7. Брусок массой m соскальзывает из состояния покоя по наклонной плоскости высотой h и
длиной S. Коэффициент трения между бруском и плоскостью равен μ. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую
позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные
цифры под соответствующими буквами.
| ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА | ФОРМУЛА |
| А) сила трения, действующая на брусок Б) время движения бруска |  |
Ответ АБ:
8. Давление идеального газа в закрытом сосуде было равно 40 кПа. При неизменной температуре концентрацию молекул газа увеличили в 3 раза. Определите давление газа в
конечном состоянии.
Ответ:
кПа
9. На Т-р—диаграмме показан процесс изменения состояния идеального одноатомного газа.
Газ отдал 50 кДж теплоты. Масса газа не меняется. Определите работу внешних сил над
газом в этом процессе, если p2 = 2р1.
Ответ:
кДж
10. На рисунке приведена зависимость температуры твердого тела от полученного им количества теплоты. Масса тела 2 кг. Какова удельная теплоемкость вещества этого тела?
Ответ:
кДж/(кг·К)
11. Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде с поршнем равна 40%. Объем сосуда за счет движения поршня медленно уменьшают при постоянной температуре. В конечном состоянии объем сосуда в 3 раза меньше начального. Выберите из предложенного
перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведенных экспериментальных наблюдений, и укажите их номера.
1) При уменьшении объема сосуда в 2,5 раза на стенках появляется роса.
2) Давление пара в сосуде все время увеличивается.
3) В конечном и начальном состоянии масса пара в сосуде одинакова.
4) При уменьшении объема в 2 раза относительная влажность воздуха в сосуде стала
равна 80%.
5) В конечном состоянии весь пар в сосуде сконденсировался.
Ответы №№: 
12. Идеальный одноатомный газ переходит из состояния 1 в состояние 2 (см. рисунок). Масса газа не меняется. Как изменяются
объем газа V и средняя кинетическая энергия теплового движения его молекул Ек в ходе указанного процесса?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Объем газа V. Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул Ек:
13. На рисунке представлено расположение двух неподвижных точечных электрических зарядов: +q и -q (q > 0). Как направлен (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к
наблюдателю) вектор напряженности суммарного электрического поля этих зарядов в
точке А? Ответ запишите словом (словами).
Ответ:
14. Участок цепи состоит из трех последовательно соединенных резисторов, сопротивления
которых равны 10 Ом, 20 Ом и 30 Ом. Каким должно быть сопротивление четвертого резистора, добавленного в этот участок последовательно к первым трем, чтобы суммарное
сопротивление участка увеличилось в 2 раза?
Ответ:
Ом
15. Расстояние между предметом и плоским зеркалом равно 6 см. Каким будет расстояние
между предметом и его изображением, если расстояние от предмета до зеркала увеличить в два раза?
Ответ:
см
16. На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают ток, который меняется согласно приведенному графику. На основании
этого графика выберите два верных утверждения. Индуктивностью катушек пренебречь.
1) В промежутке между 1 с и 2 с показания амперметра были равны 0.
2) В промежутках 0-1 с и 2-3 с направления тока в левой катушке были одинаковы.
3) В промежутке между 1 с и 2 с индукция магнитного поля в сердечнике была равна 0.
4) Все время измерений сила тока через амперметр была отлична от 0.
5) В промежутках 0-1 с и 2-3 с сила тока в левой катушке была одинаковой.
Ответы №№:
17. Источник тока с ЭДС ε и внутренним сопротивлением r сначала был
замкнут на внешнее сопротивление R. Затем внешнее сопротивление
увеличили. Как при этом изменятся сила тока в цепи и напряжение на
внешнем сопротивлении?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться..
Сила тока в цепи.
Напряжение на внешнем сопротивлении:
18. Пучок света переходит из воды в воздух. Частота световой волны — ν, длина световой
волны в воде — λ, показатель преломления воды относительно воздуха — п.
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.
| ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | ФОРМУЛЫ |
| А) скорость света в воздухе Б) скорость света в воде |
Ответы АБ: 
19. На рисунке представлен фрагмент Периодической системы элементов Д.И. Менделеева. Под названием элемента
приведены массовые числа его основных стабильных изотопов, нижний индекс около массового числа указывает
(в процентах) распространенность изотопа в природе.
Определите число протонов и число нейтронов в ядре самого распространенного стабильного изотопа меди.
Число протонов. Число нейтронов:
20. Модуль импульса фотона в первом пучке света в 2 раза больше, чем во втором пучке.
Чему равно отношение частоты света в первом пучке к частоте света во втором пучке?
Ответ:
21. В опыте по изучению фотоэффекта металлическая пластина облучалась светом с частотой ν. Работа выхода электронов из металла равна Авых. Установите соответствие между
физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать (h — постоянная Планка, с — скорость света в вакууме, mе — масса электрона). К каждой позиции
первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | ФОРМУЛЫ |
| А) красная граница фотоэффекта λкр Б) |  |
Ответы АБ:
22. При определении массы масла плотностью 0,8 г/см3 ученик измерил объем масла с использованием мерного цилиндра: V =(15,0 ± 0,5) см3. Запишите в ответ массу масла с
учетом погрешности измерений.
Ответ: ( ±
) г
23. Ученик изучает свойства силы трения скольжения. В его распоряжении имеются установки, состоящие из горизонтальной опоры и сплошного тела. Параметры установок
приведены в таблице.
Какие из установок нужно использовать для того, чтобы на опыте обнаружить зависимость коэффициента трения от массы тела?
В ответе запишите номера выбранных установок.
| № установки | Материал опоры | Объем | Материал, из которого сплошного тела сделано тело |
| 1 | сталь | 25 см3 | сталь |
| 2 | сталь | 50 см3 | сталь |
| 3 | сталь | 25 см3 | алюминий |
| 4 | чугун | 25 см3 | сталь |
| 6 | чугун | 50 см3 | медь |
Ответы №№: 
24. На рисунке приведено схематическое изображение солнечной системы. Планеты на этом
рисунке обозначены цифрами. Выберите из приведённых ниже утверждений два верных, и укажите их номера.
1) Планетой 2 является Венера.
2) Планета 5 относится к планетам земной группы.
3) Планета 3 имеет 1 спутник
4) Планета 5 не имеет спутников
5) Атмосфера планеты 1 состоит, в основном, из углекислого газа.
Ответы №№: Часть II.
25. Груз массой m= 2,0 кг, подвешенный на тонкой нити, целиком погружен в воду и не
касается дна сосуда (см. рисунок). Модуль силы натяжения нити Т = 13 Н. Найдите
объем груза.
Ответ:
л
26. В сосуде находится 1 моль идеального одноатомного газа. В состоянии 1 температура газа равна 100 К. Определите внутреннюю энергию газа в состоянии 2 (см. рисунок). Ответ приведите в кДж, округлив до целых.
Ответ:
кДж
27. Две частицы с одинаковыми зарядами и отношением масс m2/m1 = 2 влетели в однородные
магнитные поля, векторы магнитной индукции которых перпендикулярны скорости частиц: первая — в поле с индукцией В1, вторая — в поле с индукцией В2. Найдите отношение кинетических энергий частиц W2/W1, если радиусы их траекторий одинаковы, отношение модулей магнитных индукций B2/B1 = 2.
Ответ:
28. Маленький незаряженный шарик, подвешенный на непроводящей нити, помещен над
горизонтальной металлической пластиной, равномерно заряженной положительным зарядом. Размеры пластины во много раз превышают длину нити. Опираясь на законы
механики и электродинамики, объясните, как изменится частота малых свободных колебаний шарика, если ему сообщить отрицательный заряд.
1) не изменится
2) увеличится
3) уменьшится
Ответ:
См. РЕШЕНИЕ. 
29. Небольшой груз, прикрепленный к нити длиной l = 15 см, вращается вокруг вертикальной оси так, что нить отклоняется от вертикали на угол α = 60°. С какой скоростью
движется груз?
Ответ:
м/c См. РЕШЕНИЕ.
30. В сосуде под поргапем находился воздух с относительной влажностью φ = 40%. Объем
воздуха изотермически уменьшили в 5 раз. Какая часть α водяных паров сконденсировалась после сжатия?
Ответ:
См. РЕШЕНИЕ.
31. Колебательный контур радиоприемника настроен на длину волны λ = 500 м. Индуктивность катушки контура L = 3 мкГн. В контуре используется плоский воздушный конденсатор, расстояние между пластинами которого d = 1 мм. Максимальная напряженность электрического поля конденсатора в ходе колебаний Еmax = 3 В/м. Каков
максимальный ток в катушке индуктивности?
Ответ:
мA См. РЕШЕНИЕ.
32. Определите коэффициент полезного действия атомной электростанции, расходующей за
неделю уран-235 (23592U) массой 1,4 кг, если ее мощность равна 38 МВт. При делении одного ядра урана-235 выделяется энергия 200 МэВ.
Ответ:
%
См. РЕШЕНИЕ.
Источник
Линия заданий 8, ЕГЭ по физике
Ответ: в ________________ раз (раза) .
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ????
При обращении указывайте id этого вопроса — 9064.
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ????
При обращении указывайте id этого вопроса — 9096.
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ????
При обращении указывайте id этого вопроса — 9128.
9160. Давление идеального газа в закрытом сосуде было равно 40 кПа. При неизменной температуре концентрацию молекул газа увеличили в 3 раза. Определите давление газа в конечном состоянии.
Ответ: ________________ кДж.
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ????
При обращении указывайте id этого вопроса — 9160.
9192. Давление идеального газа в закрытом сосуде было равно 40 кПа. Концентрацию молекул газа уменьшили в 2 раза, одновременно увеличив его температуру в 3 раза. Определите давление газа в конечном состоянии.
Ответ: ________________ кПа.
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ????
При обращении указывайте id этого вопроса — 9192.
9224. Давление идеального газа в сосуде с жесткими стенками при температуре (t ) = 27 °С равно (p ) = 90 кПа. Каким будет давление в сосуде, если газ нагреть до температуры 127 °С?
Ответ: ________________ кПа.
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ????
При обращении указывайте id этого вопроса — 9224.
9256. Давление идеального газа в сосуде объемом (V ) = 1 л равно (p ) = 90 кПа. Каким будет давление в сосуде, если объем сосуда изотермически увеличить в 2 раза?
Источник
Давление идеального газа в закрытом сосуде было равно 40 кпа
В сосуде под подвижным поршнем, который может скользить без трения, находится идеальный газ массой m при температуре Т. Массу газа увеличили в 2 раза, а температуру уменьшили в 3 раза. Как изменяются при этом давление газа и внутренняя энергия газа под поршнем?
Для каждой величины подберите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Давление газа | Внутренняя энергия газа |
Запишем уравнение Менделеева — Клапейрона:
откуда Внутренняя энергия газа равна значит, при увеличении массы в два раза и уменьшении температуры в три раза внутренняя энергия газа уменьшится на треть. Поршень подвижный, поэтому давление под поршнем равно давлению снаружи, значит, давление не изменяется.
Объясните, пожалуйста, что обозначается за «i» в формуле внутренней энергии газа?
— количество степеней свободы молекул газа.
В сосуде под поршнем находится водяной пар. Объём пространства под поршнем уменьшили в 4 раза при постоянной температуре, при этом давление пара увеличилось в 2 раза. Какой была относительная влажность (в процентах) в начальном состоянии?
При уменьшении объёма в 2 раза, давление увеличилось в 2 раза, а также увеличилась и плотность. Так как при дальнейшем изменении объёма (уменьшении его объёма ещё в 2 раза) давление не менялось, это означает, что пар стал насыщенным, а давление насыщенного пара от изменения объёма не зависит. Таким образом, 100% : 2 = 50%.
Два сосуда заполнены идеальными газами: в первом сосуде находится кислород при температуре +47 °С, во втором — азот при температуре +164,5 °С. Определите, во сколько раз среднеквадратичная скорость хаотического движения молекул азота больше среднеквадратичной скорости хаотического движения молекул кислорода.
Среднеквадратичная скорость молекул (атомов) идеального газа, согласно основному уравнению молекулярно-кинетической теории газов и определению температуры, равна
Найдем отношение среднеквадратичные скорости азота и кислорода
Два моля идеального газа, находящегося в закрытом сосуде при температуре 300 К, начинают нагревать. График зависимости давления p этого газа от времени t изображён на рисунке. Объём сосуда, в котором находится газ, равен
Из уравнения Менделеева — Клапейрона получаем
Почему мы делим на p = 103750, а не на p = 141100?
Потому что температура указана для начального состояния.
1,36 моль идеального газа, находящегося в закрытом сосуде, начинают нагревать. График зависимости давления p этого газа от времени t изображён на рисунке. Через 60 минут после начала нагревания температура газа стала равна 300 К. Объём сосуда, в котором находится газ, равен
Используя уравнение Менделеева — Клапейрона
где — количество молей, получаем:
В закрытом сосуде объёмом 20 литров находится 0,2 моль кислорода. Давление газа в сосуде равно 100 кПа. Чему равна среднеквадратичная скорость молекул этого газа? Ответ округлите до целого числа.
Запишем основное уравнение МКТ газа:
Молярная масса кислорода равна M = 0,032 кг/моль. Найдем среднеквадратичная скорость молекул газа:
Имеется два сосуда, заполненных идеальными газами: в первом сосуде находится кислород при температуре 47 °С, во втором — азот при температуре 164,5 °С. Определите, на какую величину среднеквадратичная скорость хаотического движения молекул азота больше среднеквадратичной скорости хаотического движения молекул кислорода. Ответ выразите в м/с и округлите до целого числа.
Среднеквадратичная скорость молекул (атомов) идеального газа, согласно основному уравнению молекулярно-кинетической теории газов и определению температуры, равна
Найдём, на сколько отличаются среднеквадратичные скорости кислорода и азота
средняя квадратичная скорость движения молекулы равна v=√(3kt/m)
В закрытом сосуде с жёсткими стенками находится кислород при некоторой температуре и давлении 55,5 кПа. Концентрация молекул кислорода 5,4·10 25 1/м 3 . В этот сосуд добавляют азот при такой же температуре. Концентрация молекул азота в сосуде становится равной 7,2·10 25 1/м 3 . Чему равно парциальное давление азота в этом сосуде? Ответ выразите в кПа и округлите до целого числа.
Основное уравнение МКТ связывает макроскопические параметры (давление, объём, температура) термодинамической системы с микроскопическими (масса молекул, средняя скорость их движения)
где
— концентрация молекул газа.
Найдём температуру кислорода, которая по условию также равна температуре азота
Парциальное давление азота тогда равно
Цилиндрический сосуд разделён неподвижной теплоизолирующей перегородкой. В одной части сосуда находится кислород, в другой — водород, концентрации газов одинаковы. Давление кислорода в 2 раза больше давления водорода. Чему равно отношение средней кинетической энергии молекул кислорода к средней кинетической энергии молекул водорода?
Запишем соотношение между давлением и средней кинетической энергий молекул:
где — концентрация газа.
При условии равенства концентраций кислорода и водорода получим отношение средних кинетических энергий:
Источник
Давление идеального газа в закрытом сосуде было равно 40 кпа
В закрытом сосуде объёмом 20 литров находится 0,2 моль кислорода. Давление газа в сосуде равно 100 кПа. Чему равна среднеквадратичная скорость молекул этого газа? Ответ округлите до целого числа.
Запишем основное уравнение МКТ газа:
Молярная масса кислорода равна M = 0,032 кг/моль. Найдем среднеквадратичная скорость молекул газа:
В закрытом сосуде с жёсткими стенками находится кислород при некоторой температуре и давлении 55,5 кПа. Концентрация молекул кислорода 5,4·10 25 1/м 3 . В этот сосуд добавляют азот при такой же температуре. Концентрация молекул азота в сосуде становится равной 7,2·10 25 1/м 3 . Чему равно парциальное давление азота в этом сосуде? Ответ выразите в кПа и округлите до целого числа.
Основное уравнение МКТ связывает макроскопические параметры (давление, объём, температура) термодинамической системы с микроскопическими (масса молекул, средняя скорость их движения)
где
— концентрация молекул газа.
Найдём температуру кислорода, которая по условию также равна температуре азота
Парциальное давление азота тогда равно
На рисунке изображена зависимость давления p насыщенного водяного пара от температуры T. Точкой A на этом графике обозначено состояние пара, находящегося в закрытом сосуде. Чему равна относительная влажность воздуха (в процентах) в этом сосуде? Ответ округлите до целого числа.
Относительная влажность может быть вычислена как отношение давления пара к давлению насыщенного пара при той же температуре:
Из-за нечёткого графика сложно точно определить давление насыщенного пара при температуре 94 °С. Если принять это давление за 81 кПа, то относительная влажность получается
Этот ответ также принимается как верный.
Из графика: давление насыщенного пара при температуре 94 °С.
Где в условии написано что при такой именно температуры?
Там ведь максимум 100
«Точкой A на этом графике обозначено состояние пара»
Два моля идеального газа, находящегося в закрытом сосуде при температуре 300 К, начинают нагревать. График зависимости давления p этого газа от времени t изображён на рисунке. Чему равен объём сосуда, в котором находится газ? Ответ выразите в литрах и округлите до целого числа.
Из уравнения Менделеева — Клапейрона получаем
1,36 моль идеального газа, находящегося в закрытом сосуде, начинают нагревать. График зависимости давления p этого газа от времени t изображён на рисунке. Через 60 минут после начала нагревания температура газа стала равна 300 К. Чему равен объём сосуда, в котором находится газ? Ответ выразите в литрах и округлите до целого числа.
Используя уравнение Менделеева — Клапейрона
где — количество молей, получаем:
Как определить, какое из значений p брать для задачи (в данном варианте берем для 60 мин, в предыдущем для 0 мин, и только при этих значениях ответы совпадают)?
По условию: «через 60 минут после начала нагревания температура газа стала равна 300 К». Раз для этого момента времени дана температура, то и давление берём в этот же момент.
В закрытом сосуде объёмом 20 литров находится 0,5 моль азота. Давление газа в сосуде равно 100 кПа. Чему равна среднеквадратичная скорость молекул этого газа? Ответ дайте в м/с и округлите до целого числа.
Запишем основное уравнение МКТ газа:
Молярная масса азота равна M = 0,028 кг/моль. Найдем среднеквадратичную скорость молекул газа:
В закрытом сосуде объёмом 10 л при температуре +17 °C находится воздух, имеющий влажность 50%. Давление насыщенных паров воды при этой температуре равно 1875 Па. Какую массу воды надо испарить в сосуде при данной температуре для того, чтобы влажность воздуха стала равна 100%? Ответ выразите в миллиграммах и округлите до целого числа.
Относительной влажностью называют отношение давления пара к давлению насыщенного пара при той же температуре
Состояние водяного пара удовлетворяет уравнению Менделеева — Клапейрона
Для того чтобы влажность воздуха стала равна 100 %, необходимо повысить давление водяного пара до давления насыщенных паров при данной температуре. Для этого необходимо увеличить массу водяных паров на
В закрытом сосуде объёмом 6 л при температуре +17 °C находится воздух, имеющий влажность 25%. Давление насыщенных паров воды при этой температуре равно 1875 Па. Какую массу воды надо испарить в сосуде при данной температуре для того, чтобы влажность воздуха стала равна 100%? Ответ выразите в миллиграммах и округлите до целого числа.
Относительной влажностью называют отношение давления пара к давлению насыщенного пара при той же температуре
Водяной пар удовлетворяет уравнению Менделеева — Клапейрона
Для того, чтобы влажность воздуха стала равна 100 %, необходимо повысить давление водяного пара до давления насыщенных паров при данной температуре. Для этого необходимо увеличить массу водяных паров на
Образец радиоактивного радия находится в закрытом сосуде. Ядра радия
испытывают α-распад с периодом полураспада 3,6 суток. Определите количество радия (в моль) в сосуде через 3,6 суток, если в начальный момент времени образец содержал 1,8 моль радия-224.
Период полураспада — это время за которое распадается половина от всех имеющихся изначально атомов.
Изначально имелось 1,8 моль радия, значит, через период полураспада распадется 1,8/2=0,9 моль.
В закрытом сосуде объёмом 20 литров находится 5 моль кислорода. Температура газа равна 127 °С. Чему равно давление газа? Ответ выразите в кПа.
Состояние идеального газа описывается уравнением Клапейрона — Менделеева:
Найдём отсюда давление:
В закрытом сосуде объёмом 10 литров находится 5 моль азота. Температура газа равна 26 °С. Чему равно давление газа? Ответ выразите в килопаскалях и округлите до целого числа.
Состояние идеального газа описывается уравнением Клапейрона — Менделеева:
Найдем отсюда давление:
Идеальный газ находится в закрытом сосуде при нормальном атмосферном давлении. При неизменной концентрации молекул средняя кинетическая энергия хаотического теплового движения молекул уменьшается на 2 %. Определите конечное давление газа. Ответ выразите в кПа.
Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул идеального газа прямо пропорциональна абсолютной температуре:
Следовательно, при уменьшении средней кинетической энергии на 2 % происходит уменьшение температуры газа на 2 %.
Основное уравнение МКТ связывает макроскопические параметры (давление, объём, температура) термодинамической системы с микроскопическими (масса молекул, средняя скорость их движения)
где — концентрация молекул газа. Так как температура уменьшается на 2 %, то и давление уменьшится на 2 %. Отсюда
Идеальный газ находится в закрытом сосуде при нормальном атмосферном давлении. При неизменной концентрации молекул средняя кинетическая энергия хаотического теплового движения молекул увеличивается на 2%. Определите конечное давление газа. Ответ дайте в кПа.
Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул идеального газа прямо пропорциональна абсолютной температуре:
Следовательно, при увеличении средней кинетической энергии на 2 % происходит увеличение температуры газа на 2 %.
Основное уравнение МКТ связывает макроскопические параметры (давление, объём, температура) термодинамической системы с микроскопическими (масса молекул, средняя скорость их движения)
где — концентрация молекул газа. Так как температура увеличивается на 2 %, то и давление увеличивается на 2 %. Отсюда
В закрытом сосуде находится идеальный газ при давлении 105750 Па и температуре, соответствующей среднеквадратичной скорости теплового хаотического движения молекул 494 м/с. Чему равна плотность этого газа? Ответ выразите в кг/м 3 и округлите до десятых долей.
Средняя энергия теплового движения молекул связана с абсолютной температурой газа соотношением
где
— масса одной молекулы.
По определению среднеквадратичная скорость равна
Согласно уравнению состояния идеального газа давление связано с температурой газа
Тогда преобразуем предыдущее уравнение
Учитывая то, что плотность газа — это произведение массы одной молекулы на концентрацию газа, получим
В закрытом сосуде находится идеальный газ. При некоторой температуре среднеквадратичная скорость теплового хаотического движения молекул равна 526 м/с, а давление газа равно 101450 Па. Чему равна плотность этого газа? Ответ выразите в кг/м 3 и округлите до десятых долей.
Средняя энергия теплового движения молекул связана с абсолютной температурой газа соотношением
где
− масса одной молекулы.
По определению среднеквадратичная скорость равна
Согласно уравнению состояния идеального газа давление связано с температурой газа
Тогда преобразуем предыдущее уравнение
Учитывая то, что плотность газа — это произведение массы одной молекулы на концентрацию газа, получим
Кислород и водород находятся в закрытом сосуде в состоянии термодинамического равновесия друг с другом. Во сколько раз среднеквадратичная скорость молекул водорода отличается от среднеквадратичной скорости молекул кислорода?
Средняя энергия теплового движения молекул связана с абсолютной температурой газа соотношением
где
− масса одной молекулы.
По определению среднеквадратичная скорость равна
Значит, отношение среднеквадратичных скоростей молекул водорода и кислорода:
Водяной пар и водород находятся в закрытом сосуде в состоянии термодинамического равновесия друг с другом. Во сколько раз среднеквадратичная скорость молекул водорода отличается от среднеквадратичной скорости молекул воды?
Средняя энергия теплового движения молекул связана с абсолютной температурой газа соотношением
где
− масса одной молекулы.
По определению среднеквадратичная скорость равна
Значит, отношение среднеквадратичных скоростей молекул водорода и водяного пара:
Аналоги к заданию № 11663: 11847 Все
Образец радиоактивного висмута находится в закрытом сосуде. Ядра висмута испытывают α-распад с периодом полураспада пять суток. Какая доля (в процентах) от исходно большого числа ядер этого изотопа висмута распадётся за 15 суток?
По закону радиоактивного распада число частиц изменяется следующим образом:
где — начальное число частиц, — период полураспада. Рассмотрим отношение числа частиц к начальному числу частиц через 15 суток:
То есть распадётся 100% − 12,5% = 87,5% ядер.
Внутренняя энергия идеального газа в герметично закрытом сосуде уменьшается при
1) понижении его температуры
2) его изотермическом сжатии
3) уменьшении потенциальной энергии сосуда
4) уменьшении кинетической энергии сосуда
Внутренняя энергия идеального газа в герметично закрытом сосуде зависит только от температуры. При понижении температуры газа внутренняя энергия уменьшается.
Известно, что сжиженные газы с низкими температурами кипения при нормальном давлении (например, метан, азот, кислород, водород, гелий) нельзя хранить в герметично закрытых сосудах, даже если они имеют хорошую теплоизоляцию. При хранении в открытых теплоизолированных сосудах, сообщающихся с атмосферой, потери таких газов на испарение, отнесённые к единице объёма жидкости, тем меньше, чем больше объём сосуда.
Объясните причины вышеизложенного, основываясь на известных физических законах и закономерностях.
1. Даже при хорошей теплоизоляции невозможно полностью устранить подвод теплоты к сжиженным газам с низкими температурами кипения через стенки сосудов, поскольку температура этих газов значительно ниже температуры окружающей среды и существует явление теплопроводности.
2. Теплота, поступающая через стенки сосуда, расходуется на испарение сжиженного газа, причём объём получившегося газа во много раз превышает объём испарившейся жидкости. Поэтому в герметичном сосуде давление будет постепенно возрастать, и сосуд в конце концов взорвётся. По этой причине сжиженные газы хранят в открытых теплоизолированных сосудах, сообщающихся с атмосферой.
3. При данной разности температур и теплопроводности стенок количество теплоты, подводимой в единицу времени к содержимому сосуда, пропорционально площади его стенок, то есть квадрату линейных размеров сосуда. В то же время масса жидкости пропорциональна ее объёму, то есть кубу линейных размеров сосуда. Поэтому с увеличением размеров сосуда поток теплоты, приходящийся на единицу объёма жидкости, уменьшается, и соответственно уменьшаются относительные потери газа на испарение.
Источник
Источник