Если концентрация молекул аргона находящегося в сосуде составляет

Подготовка ЕГЭ по физике задание №8

подготовка к ЕГЭ по физике №8 с решением

Просмотр содержимого документа
«Подготовка ЕГЭ по физике задание №8»

Задание 8. В сосуде содержится гелий под давлением 100 кПа. Концентрацию гелия увеличили в 2 раза, а среднюю кинетическую энергию его молекул уменьшили в 4 раза. Определите установившееся давление газа.

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории дает связь между кинетической энергией молекул газа и его давлением:

,

где n – концентрация газа; p – давление; E – кинетическая энергия. Эта формула показывает, что если концентрация молекул увеличивается в 2 раза, то есть равна 2n, а кинетическая энергия уменьшается в 4 раза, то есть E/4, то давление становится равным

,

то есть уменьшается в 2 раза по сравнению с начальным и равна

кПа.

Задание 8. Температура гелия увеличилась с 27 °С до 177 °С. Во сколько раз увеличилась средняя кинетическая энергия его молекул?

Среднюю кинетическую энергию молекул идеального газа (гелий – идеальный газ) можно выразить формулой

. Изначально температура газа равнялась 27°С = 300 К, и внутренняя энергия была равна

,

затем, температуру увеличили до 177°С = 450 К, внутренняя энергия стала

,

то есть она изменилась в

.

Задание 8. В сосуде содержится аргон, абсолютная температура которого равна 300 К. Концентрацию аргона уменьшили в 2 раза, при этом его давление увеличилось в 1,5 раза. Определите установившуюся абсолютную температуру газа.

В соответствии с уравнением Менделеева-Клайперона можно записать, что

.

Будем определять концентрацию газа как

, где N – число молекул газа в объеме V. Тогда и формула Менделеева-Клайперона примет вид:

,

.

Последняя формула показывает, что если концентрацию уменьшить в 2 раза, то есть взять n/2, а давление увеличить в 1,5 раза, то есть 1,5p, то температура

изменится в 3 раза и будет равна

К.

Задание 8. На рисунке приведён график процесса 1-2, в котором участвует гелий. Объём, занимаемый газом в состоянии 1, равен 2 л. Определите объём гелия в состоянии 2, если в процессе 1-2 количество вещества гелия не меняется.

Запишем уравнение Менделеева-Клайперона для состояния газа в точке 1, имеем:

.

Это же уравнение для газа в точке 2 будет иметь вид:

.

Так как давление p и количество вещества v постоянно, то справедливо отношение:

,

литров.

Задание 8. На рисунке приведён график процесса 1-2, в котором участвует неон. Абсолютная температура газа в состоянии 1 равна 150 К. Определите абсолютную температуру неона в состоянии 2, если в процессе 1-2 количество вещества газа не меняется.

Из уравнения состояния идеального газа имеем для точки 1

,

.

Так как давления одинаковы, то имеем равенство:

,

К.

Задание 8. На рисунке приведён график процесса 1-2, в котором участвует гелий. Абсолютная температура газа в состоянии 1 равна 600 К. Определите абсолютную температуру гелия в состоянии 2, если в процессе 1-2 количество вещества газа не меняется.

Согласно уравнению Менделеева-Клайперона для состояния газа в состоянии 1 можно записать

,

а для состояния газа 2

.

Учитывая, что давление газа постоянно, можно объединить эти уравнения в одно, получим:

Задание 8. При увеличении абсолютной температуры на 600 К среднеквадратичная скорость теплового движения молекул гелия увеличилась в 2 раза. Какова конечная температура газа?

Кинетическая энергия газа, равна

где v – средняя скорость движения молекул газа; — начальная температура газа. Если скорость движения молекул увеличивается в 2 раза, то кинетическая энергия газа становится равной

то есть увеличивается в 2 раза. Тогда отношение температур газа будет равно

По условию задачи сказано, что

Задание 8. Температура газа в сосуде равна 2 °С. Какова температура газа по абсолютной шкале температур?

Для перевода температуры из шкалы градусов Цельсия в шкалу градусов Кельвина, нужно к градусам по Цельсию добавить число 273, получим:

Задание 8. Газ в цилиндре переводится из состояния А в состояние В, причём его масса не изменяется. Параметры, определяющие состояние идеального газа, приведены в таблице:

Источник

Подготовка к ЕГЭ по физике задание № 8

Особенности работы со слабоуспевающими и одаренными детьми в школе

свидетельство каждому участнику

скидка на курсы для всех участников онлайн-конференции

13 – 15 октября 2020г 19:00 (МСК)

1. В сосуде содержится гелий под давлением 100 кПа. Концентрацию гелия увеличили в 2 раза, а среднюю кинетическую энергию его молекул уменьшили в 4 раза. Определите установившееся давление газа.

2. Температура гелия увеличилась с 27 °С до 177 °С. Во сколько раз увеличилась средняя кинетическая энергия его молекул?

3. В сосуде содержится аргон, абсолютная температура которого равна 300 К. Концентрацию аргона уменьшили в 2 раза, при этом его давление увеличилось в 1,5 раза. Определите установившуюся абсолютную температуру газа.

4. На рисунке приведён график процесса 1-2, в котором участвует гелий. Объём, занимаемый газом в состоянии 1, равен 2 л. Определите объём гелия в состоянии 2, если в процессе 1-2 количество вещества гелия не меняется.

5. На рисунке приведён график процесса 1-2, в котором участвует неон. Абсолютная температура газа в состоянии 1 равна 150 К. Определите абсолютную температуру неона в состоянии 2, если в процессе 1-2 количество вещества газа не меняется.

6. На рисунке приведён график процесса 1-2, в котором участвует гелий. Абсолютная температура газа в состоянии 1 равна 600 К. Определите абсолютную температуру гелия в состоянии 2, если в процессе 1-2 количество вещества газа не меняется.

7. При увеличении абсолютной температуры на 600 К среднеквадратичная скорость теплового движения молекул гелия увеличилась в 2 раза. Какова конечная температура газа?

8. Температура газа в сосуде равна 2 °С. Какова температура газа по абсолютной шкале температур?

9. Газ в цилиндре переводится из состояния А в состояние В, причём его масса не изменяется. Параметры, определяющие состояние идеального газа, приведены в таблице:

Какое число следует внести в свободную клетку таблицы?

10. Сосуд с одноатомным идеальным газом сжали, увеличив концентрацию молекул газа в 5 раз. Одновременно увеличили среднюю энергию теплового движения молекул газа в 2 раза. Во сколько раз в результате этого возросло давление газа в сосуде?

11. 1 моль идеального газа изохорно охлаждают на 200 К, при этом его давление уменьшается в 2 раза. Какова первоначальная абсолютная температура газа?

12.. Объём 1 моль водорода в сосуде при температуре Т и давлении р равен V1. Объём 2 моль водорода при том же давлении и температуре 3T равен V2. Чему равно отношение V2/V1. (Водород считать идеальным газом.)

13. В сосуде находится постоянное количество вещества идеального газа. Во сколько раз уменьшится температура газа, если он перейдёт из состояния 1 в состояние 2 (см. рисунок)?

14. В сосуде находится идеальный газ. Процесс изохорного изменения состояния газа показан на диаграмме (см. рисунок). Масса газа в процессе изменялась. В какой из точек диаграммы масса газа имеет наибольшее значение?

15. На рисунке изображено изменение состояния постоянной массы разреженного аргона. Температура газа в состоянии 2 равна 627 °С. Какая температура соответствует состоянию 1?

16. В ходе эксперимента давление разреженного газа в сосуде увеличилось в 2 раза, а средняя энергия теплового движения его молекул увеличилась в 6 раз. Во сколько раз уменьшилась концентрация молекул газа в сосуде?

1.Ответ: 50. 2.Ответ: 1,5. 3.Ответ: 900. 4.Ответ: 6. 5. Ответ: 750.

6. Ответ: 200. 7. Ответ: 800. 8. Ответ: 275. 9. Ответ: 4. 10. Ответ: 10.

11. Ответ: 400. 12. Ответ: 6. 13. Ответ: 6. 14. Ответ: 1. 15. Ответ: 300.

Источник