Газ находится в запаянном сосуде постоянного объема абсолютная

12. МКТ и Термодинамика (изменение физических величин в процессах, установление соответствия)

1. Вспоминай формулы по каждой теме

2. Решай новые задачи каждый день

3. Вдумчиво разбирай решения

В вертикальном цилиндрическом сосуде под подвижным поршнем массой (M), способным скользить без трения вдоль стенок сосуда, находится идеальный газ. Газу сообщают некоторое количество теплоты. Как в этом процессе изменяются следующие физические величины: концентрация молекул и средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул газа?

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.твете могут повторяться. [begin{array}{|c|c|c|} hline text{ Концентрация молекул газа } &text{ Средняя кинетическая энергия }\ & text{ хаотического } text{ движения молекул газа} \ hline &\ hline end{array}]

Концентрация – 2

1) Концентрация молекул: [n=dfrac{N}{V},] где (N) – количество молекул газа в объеме (V).

Объем в данном процессе увеличивается, а количество молекул не меняется. Следовательно, концентрация молекул газа уменьшается.

Средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул газа – 1

2) Среднюю кинетическую энергию можно найти по формуле: [E_{k}=dfrac{3}{2}kT,] где (k) – постоянная Больцмана, (T) – абсолютная температура газа.

Так как температура увеличивается, то (E_k) также увеличивается.

Ответ: 21

В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень не закреплён и может перемещаться в сосуде без трения (см. рисунок). В сосуд закачивается ещё такое же количество газа при неизменной температуре. Как изменится в результате этого давление газа и концентрация его молекул?

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. [begin{array}{|c|c|} hline text{ Давление газа}&text{ Концентрация молекул}\ hline &\ hline end{array}]

Давление – 3

1) Так как поршень подвижный (не закреплен), то процесс будет происходить при постоянном давлении.

Концентрация – 3

2) Давление газа связано с его концентрацией: [p=nkT,] где (k) – постоянная Больцмана, (n) – концентрация молекул газа, (T) – абсолютная температура газа.

Выразим концентрацию газа: [n=dfrac{p}{kT}] Так как давление и температура постоянны, то концентрация не изменится.

Ответ: 33

В сосуде неизменного объема находится идеальный газ. Часть газа выпускали из сосуда так, что давление оставалось неизменным. Как изменились при этом температура газа, оставшегося в сосуде, и его плотность ?

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. [begin{array}{|c|c|c|} hline text{ Температура газа} &text{ Плотность газа }\ hline &\ hline end{array}]

Температура газа – 1

1)Уравнение состояния газа: [pV=nu RT,] где (p) – давление газа, (V) – объем, занимаемый газом, (nu) – количество вещестав, (R) – универасальная газовая постоянная, (T) – абсолютная температура.

Выразим температуру газа: [T=dfrac{pV}{nu R}] При уменьшении количества газа ((V=const), (p=const)) его температура увеличится.

Плотность – 2

2) Плотность газа: [rho=dfrac{m}{V},] где (m) – масса газа.

Так как объем газа не изменяется, а его масса уменьшается, то плотность газа также уменьшается.

Ответ: 12

Идеальный газ совершает два процесса. Процесс 1 – газ сначала охлаждался при постоянном давлении, потом его давление уменьшалось при постоянном объеме, затем при постоянной температуре объем газа уменьшался до первоначального значения. Процесс 2 – температура газа уменьшалась при постоянном давлении, потом давление газа увеличивалось при постоянном объеме, а затем температура газа оставалась неизменной при уменьшении давления. Какие из графиков в координатных осях р – T соответствует этим изменениям состояния газа?

[begin{array}{|c|c|} hline text{ПРОЦЕССЫ}&text{ГРАФИКИ}\ hline 1& 1)\ &2)\ hline 2&3)\ &4)\ hline end{array}]

Распишем, как должны выглядеть процессы в координатах p-T. Процесс 1 – газ сначала охлаждался при постоянном давлении – горизонтальная прямая , потом его давление уменьшалось при постоянном объеме – прямая, проходящая через начало координат, затем при постоянной температуре объем газа уменьшался до первоначального значения – вертикальная прямая. Нам подходит вариант 2, а вариант 3 не подходит так как газ по условию вернулся в первоначальное положение. Процесс 2 – температура газа уменьшалась при постоянном давлении – горизонтальная прямая, потом давление газа увеличивалось при постоянном объеме – прямая, проходящая через начало координат, а затем температура газа оставалась неизменной при уменьшении давления – вертикальная прямая. Нам подходит вариант 3.

Ответ: 23

Идеальный газ совершает два процесса. Процесс 1 – газ сначала нагревался при постоянном давлении, потом его давление уменьшалось при постоянном объеме, затем при постоянной температуре давление газа увеличилось до первоначального значения. Процесс 2 – газ расширяется таким образом, что давление обратно пропорционально температуре, затем давление газа увеличивалось при постоянной температуре, а в конце температура газа уменьшалось при уменьшении объема газа. Какие из графиков в координатных осях р – Т соответствует этим изменениям состояния газа?

[begin{array}{|c|c|} hline text{ПРОЦЕССЫ}&text{ГРАФИКИ}\ hline 1& 1)\ &2)\ hline 2&3)\ &4)\ hline end{array}]

Распишем, как должны выглядеть процессы в координатах p-T. Процесс 1 – газ сначала нагревался при постоянном давлении – горизонтальная прямая, потом его давление уменьшалось при постоянном объеме – прямая, направленная под углом к осям, затем при постоянной температуре давление газа увеличилось до первоначального значения – вертикальня прямая.График – 1. Процесс 2 – газ расширяется таким образом, что давление обратно пропорционально температуре – гипербола, затем давление газа увеличивалось при постоянной температуре – вертикальная прямая, а в конце температура газа уменьшалось при уменьшении объема газа – горизонтальная прямая. График – 4.

Ответ: 14

В цилиндрическом сосуде под закрепленным поршнем находится газ. Поршень немного выдвигают из сосуда и снова закрепляют. Как при этом изменяется концентрация молекул газа (n) и давление газа (p), если средняя квадратичная скорость движения молекул (overline{v_0}) остается неизменной?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилась;

2) уменьшилась;

3) не изменилась.

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

[begin{array}{|c|c|} hline text{Концентрация}&text{Давление}\ text{молекул газа}&text{газа}\ hline & \ hline end{array}]

Запишем основное уравнение МКТ: [~~~~~~~~~~~~~~~p=dfrac{1}{3}nm_0overline{v_0^2},~~~~~~~(1)] где (m_0) – масса одной молекулы газа. [n=dfrac{N}{V},] где (V) – объем газа.

Значит (nsimdfrac{1}{V}).

По условию объем увеличивается, т.к. поршень выдвигают из сосуда. Значит, концентрация молекул газа уменьшается.

Из (1) получаем, что (psim n), значит давление газа также уменьшается.

Ответ: 22

В сосуде под закрепленным поршнем находится газ. Как изменятся его плотность (rho) и давление (p), если среднюю квадратичную скорость молекул газа (overline{v_0}) увеличить?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилась;

2) уменьшилась;

3) не изменилась.

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

[begin{array}{|c|c|} hline text{Плотность}&text{Давление}\ text{газа}&text{газа}\ hline & \ hline end{array}]

Запишем основное уравнение МКТ: [~~~~~~~~~~~~~~~p=dfrac{1}{3}rhooverline{v_0^2}~~~~~~~(1)] Известно, что (rho=dfrac{m}{V}). В нашем случае (m) и (V) – не изменяющиеся величины, значит (rho=const).

Из (1) получаем, что (psim overline{v_0^2}). Значит, если (overline{v_0}) увеличивается, то и (p) увеличивается.

Ответ: 31

Математика: ????Отдаем любой курс по ЕГЭ за репост

Источник

Тест содержит 20 заданий (Т1-Т20). К каждому заданию дается 4 варианта ответа, из которых правильный только один.

Внимательно прочитайте каждое задание и предлагаемые варианты ответа. Отвечайте только после того, как вы поняли вопрос и проанализировали все варианты ответа. Выбрав нужный вариант ответа под номером выполняемого вами задания (Т 1-Т 25), кликните мышкой в кружочке, соответствующем выбранному вами ответу.

Выполняйте задания в том порядке, в котором они даны. Если какое-то задание вызывает у вас затруднение, пропустите его. К пропущенным заданиям можно будет вернуться, если у вас останется время.

За выполнение каждого задания дается один балл. Баллы, полученные вами за выполненные задания, суммируются. Постарайтесь выполнить как можно больше заданий и набрать наибольшее количество баллов.

Желаем успеха!

Т1. При неизменной абсолютной температуре концентрация молекул идеального газа была увеличена в 4 раза. При этом давление газа

увеличилось в 4 раза увеличилось в 2 раза уменьшилось в 4 раза не изменилось

Т2. При какой температуре молекулы могут покидать поверхность воды?

только при температуре кипения

только при температуре выше 1000С

только при температуре выше 00С

при любой температуре

Т3. В одном из опытов стали нагревать воздух в сосуде постоянного объема. При этом температура воздуха в сосуде повысилась в 3 раза, а его давление возросло в 2 раза. Оказалось, что кран у сосуда был закрыт плохо, и через него просачивался воздух. Во сколько раз изменилась масса воздуха в сосуде?

увеличилась в 6 раз уменьшилась в 6 раз увеличилась в 1,5 раза уменьшилась в 1,5 раза

Т4. На рисунке показаны графики четырех процессов изменения состояния идеального газа. Изохорным охлаждением является процесс

а

б

в

г

Т5. Над газом внешние силы совершили работу 300 Дж, а его внутренняя энергия увеличилась на 100 Дж. В этом процессе газ

получил 400 Дж теплоты получил 200 Дж теплоты отдал 100 Дж теплоты отдал 200 Дж теплоты

Т6. В сосуде под поршнем находится ненасыщенный пар. Его можно сделать насыщенным,

повышая температуру уменьшая объем газа увеличивая внутреннюю энергию добавляя в сосуд другой газ

Т7. В процессе перехода вещества из жидкого состояния в кристаллическое

существенно увеличивается расстояние между его молекулами

молекулы начинают притягиваться друг к другу

существенно увеличивается степнь упорядоченности в расположении его молекул

существенно уменьшается расстояние между его молекулами

Т8. Как изменяется внутренняя энергия вещества при его переходе из газообразного состояния в жидкое при постоянной температуре и постоянном давлении?

уменьшается увеличивается у разных веществ по-разному остается постоянной

Т9. Внутренняя энергия идеального газа в запаянном сосуде постоянного объема определяется

скоростью хаотического движения молекул газа

скоростью движения сосуда с газом

силой взаимодействия сосуда с газом и Земли

действием на сосуд с газом внешних сил

Т10. Температуру газа уменьшили в 4 раза, из-за этого давление газа уменьшилось в 2 раза. Как при этом изменили объем газа?

увеличили в 2 раза

уменьшили в 2 раза

увеличили в 8 раз

уменьшили в 8 раз

Т11. Температура нагревателя идеальной тепловой машины 425 К, а температура холодильника 300 К. Двигатель получил от нагревателя количество теплоты 40 кДж. Какую работу совершило рабочее тело?

16,7 кДж 3 кДж 12 кДж 97 Дж

Т12. Ниже приведено описание одного из явлений: «Быстро пролетают в поле зрения микроскопа мельчайшие частицы, почти мгновенно меняя направление движения. Медленнее продвигаются более крупные частицы, но и они постоянно меняют направление движения. Большие частицы практически толкутся на месте». Какое явление описано в этом тексте?

диффузия

броуновское движение

теплопроводность

конвекция

Т13. Температура кипения воды зависит от

мощности нагревателя

вещества сосуда, в котором нагревается вода

атмосферного давления

начальной температуры воды

Т14. На графике показана зависимость температуры от давления идеального одноатомного газа. Внутренняя энергия газа увеличилась на 20 кДж. Количество теплоты, полученное газом, равно

0 кДж

10 кДж

20 кДж

40 кДж

Т15. Парциальное давление водяного пара в воздухе при 200С равно 0,466 кПа, давление насыщенных водяных паров при этой температуре 2,33 кПа. Относительная влажность воздуха равна

10% 20% 30% 40%

Т16. Постоянная масса идеального газа участвует в процессе, показанном на рисунке. Наибольшее давление газа в процессе достигается

в точке 1

на отрезке 1-2

в точке 3

на отрезке 2-3

Т17. В газах при нормальных условиях среднее расстояние между молекулами

примерно равно диаметру молекулы

меньше диаметра молекулы

примерно в 10 раз больше диаметра молекулы

зависит от температуры газа

Т18. На графике показана зависимость давления одноатомного идеального газа от объема. Газ совершает работу, равную 3 кДж. Изменение внутренней энергии при переходе из состояния 1 в состояние 2, равно

0 кДж

1 кДж

3 кДж

7 кДж

Т19. Идеальный одноатомный газ находится в сосуде объемом 0,6 м3 под давлением 2·103 Па. Определите внутреннюю энергию этого газа.

1,2 кДж 1,8 кДж 2,4 кДж 3,6 кДж

Т20. Атмосфера Венеры состоит в основном из двуокиси углерода с молярной массой МВ = 44·10-3 кг/моль, имеет температуру (у поверхности) около 700 К и давление 90 земных атмосфер. Для атмосферы Земли (молярная масса МВ = 29·10-3 кг/моль) температура у поверхности близка к 300 К. Каково отношение плотностей атмосфер у поверхностей Венеры и Земли?

1,5 4,5 10,5 59

Источник