Из сосуда выпускается половина газа при неизменной температуре
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 цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень не закреплён и может перемещаться в сосуде без трения (см. рисунок). Газ медленно охлаждают. Как изменятся 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}\
&text{молекул газа}\
hline
&\
hline
end{array}]
“Демоверсия 2019”
Поскольку поршень не закреплён и может перемещаться в сосуде без трения, давление газа не изменится. При охлаждении объём газа уменьшится, значит, его концентрация увеличится.
Ответ: 31
Идеальный газ совершает два процесса. В процессе 1 газ сначала нагревался при постоянном давлении, потом его давление увеличивалось при постоянном объеме, затем при постоянной температуре давление газа уменьшилось до первоначального значения. В процессе 2 объем газа с давлением сначала увеличивались, затем его объем уменьшался при постоянном давлении, потом давление газа уменьшалось при постоянном объеме и газ вернулся в первоначальное состояние. Какие из графиков в координатных осях (p – V) соответствует этим изменениям состояния газа? 
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого процесса в указанном порядке. [begin{array}{|c|c|c|}
hline
text{ Процесс } 1&text{ Процесс }2\
hline
&\
hline
end{array}]
Распишем, как должны выглядеть процессы в координатах (p-V).
Процесс 1:
Газ сначала нагревался при постоянном давлении, значит на графике это будет горизонтальная прямая. Потом его давление увеличивалось при постоянном объеме — это будет вертикальная прямая. Затем при постоянной температуре давление газа уменьшилось до первоначального значения — на графике это будет гипербола.
Нам подходит первый вариант.
Процесс 2:
Объем газа с давлением сначала увеличивались, значит на графике это прямая, направленная под углом к осям. Затем его объем уменьшался при постоянном давлении — на графике это будет горизонтальная прямая. Потом давление газа уменьшалось при постоянном объеме – это будет вертикальная прямая.
Нам подходит график 4.
Ответ: 14
Идеальный газ совершал два процесса. В процессе 1 газ сначала охлаждался при постоянном давлении, потом его давление уменьшалось при постоянном объеме, затем при увеличении температуры давление газа увеличилось до первоначального значения. В процесс 2 газ сначала давление газа уменьшалось при постоянной температуре, потом газ расширялся при постоянном давлении, затем увеличивал давление до первоначального, при постоянном объеме. Какие из графиков в координатных осях (p-V) соответствует этим изменениям состояния газа?
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого процесса в указанном порядке. [begin{array}{|c|c|c|}
hline
text{ Процесс } 1&text{ Процесс }2\
hline
&\
hline
end{array}]
Распишем, как должны выглядеть процессы в координатах (p-V).
Процесс 1:
Газ сначала охлаждался при постоянном давлении — горизонтальная прямая. Потом его давление уменьшалось при постоянном объеме — вертикальня прямая. Затем при увеличении температуры давление газа увеличилось до первоначального значения — прямая, направленная под углом к осям.
Это график 4.
Процесс 2:
Сначала давление газа уменьшалось при постоянной температуре — гипербола. Потом газ расширялся при постоянном давлении — горизонтальная прямая. Затем увеличивал давление, до первоначального, при постоянном объеме — вертикальная прямая.
Таким образом, нам подходит вариант 1.
Ответ: 41
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 количество вещества?
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{ Количество вещества}\
hline
& \
hline
end{array}]
Температура — 1
1)Уравнение состояния газа: [pV=nu RT,] где (p) — давление газа, (V) — объем, занимаемый газом, (nu) — количество вещества газа, (R) — универасальная газовая постоянная, (T) — абсолютная температура.
Выразим температуру газа: [T=dfrac{pV}{nu R}] При уменьшении количества газа ((V=const), (p=const)) температура увеличится.
Количество вещества — 2
2) Так как из сосуда выпустили часть газа, то количество вещества уменьшилось.
Ответ: 12
В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. На дне сосуда лежит стальной шарик. Из сосуда выпускается половина газа при неизменной температуре. Как изменится в результате этого объём газа и его давление?
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{ Объем газа}&text{ Давление}\
hline
&\
hline
end{array}]
Объем газа — 2
1) Так как поршень подвижный (не закреплен), то процесс будет происходить при постоянном давлении. Уравнение состояния газа: [pV=nu RT,] где (p) — давление газа, (V) — объем, занимаемый газом, (nu) — количество вещества газа, (R) — универасальная газовая постоянная, (T) — абсолютная температура.
Выразим отсюда объем газа: [V=dfrac{nu RT}{p}] При уменьшении количества вещества газа ((T=const), (p=const)) его объем уменьшится.
2) Давление — 3
Ответ: 23
В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. На дне сосуда лежит стальной шарик. Из сосуда выпускается половина газа при неизменной температуре. Как изменится в результате этого объём газа и действующая на шарик архимедова сила?
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{ Объем газа}&text{ Сила Архимеда, действующая на шарик}\
hline
&\
hline
end{array}]
Объем газа — 2
1) Так как поршень подвижный (не закреплен), то процесс будет происходить при постоянном давлении. Уравнение состояния газа: [pV=nu RT,] где (p) — давление газа, (V) — объем, занимаемый газом, (nu) — количество вещества газа, (R) — универасальная газовая постоянная, (T) — абсолютная температура.
Выразим отсюда объем газа: [hspace{5 mm} V=dfrac{nu RT}{p} hspace{5 mm} (1)] При уменьшении количества вещества газа ((T=const), (p=const)) его объем уменьшится.
Сила Архимеда — 3
2) Сила Архимеда: [F_{text{Арх}}=rho gV_{text{ш}},] где (rho) — плотность газа, (g) — ускорение свободного падения, (V_{text{ш}}) — объем шарика.
Плотность газа по определению равна: [hspace{5 mm} rho = dfrac{m}{V}, hspace{5 mm} (2)] где (m) — масса газа.
Подставим (1) в (2) с учетом того, что (nu = dfrac{m}{mu}), где (mu) — молярная масса газа: [rho = mcdotdfrac{p}{RT}cdotdfrac{mu}{m} hspace{3 mm} Rightarrow hspace{3 mm} rho=dfrac{pmu}{RT}] Плотность газа не изменится и сила Архимеда, следовательно, тоже.
Ответ: 23
В закрытом сосуде находится идеальный газ. Как при охлаждении сосуда с газом изменятся величины: давление газа 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{ Давление газа}&text{ Плотность}\
hline
&\
hline
end{array}]
1) Уравнение состояния газа: [pV=nu RT,] где (p) — давление газа, (V) — объем, занимаемый газом, (nu) — количество вещества газа, (R) — универасальная газовая постоянная, (T) — абсолютная температура.
Выразим отсюда давление: [p=dfrac{nu RT}{V}] Так как (V=const), а температура уменьшается, значит, давление газа уменьшается (изохорный процесс).
2) Плотность газа: [rho=frac{m}{V},] где (m) — масса газа.
Так как никакие величины не изменяются, то плотность газа также остается неизменной.
Ответ: 23
Источник
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 цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень не закреплён и может перемещаться в сосуде без трения (см. рисунок). Газ медленно охлаждают. Как изменятся 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}\
&text{молекул газа}\
hline
&\
hline
end{array}]
“Демоверсия 2019”
Поскольку поршень не закреплён и может перемещаться в сосуде без трения, давление газа не изменится. При охлаждении объём газа уменьшится, значит, его концентрация увеличится.
Ответ: 31
Идеальный газ совершает два процесса. В процессе 1 газ сначала нагревался при постоянном давлении, потом его давление увеличивалось при постоянном объеме, затем при постоянной температуре давление газа уменьшилось до первоначального значения. В процессе 2 объем газа с давлением сначала увеличивались, затем его объем уменьшался при постоянном давлении, потом давление газа уменьшалось при постоянном объеме и газ вернулся в первоначальное состояние. Какие из графиков в координатных осях (p – V) соответствует этим изменениям состояния газа?
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого процесса в указанном порядке. [begin{array}{|c|c|c|}
hline
text{ Процесс } 1&text{ Процесс }2\
hline
&\
hline
end{array}]
Распишем, как должны выглядеть процессы в координатах (p-V).
Процесс 1:
Газ сначала нагревался при постоянном давлении, значит на графике это будет горизонтальная прямая. Потом его давление увеличивалось при постоянном объеме — это будет вертикальная прямая. Затем при постоянной температуре давление газа уменьшилось до первоначального значения — на графике это будет гипербола.
Нам подходит первый вариант.
Процесс 2:
Объем газа с давлением сначала увеличивались, значит на графике это прямая, направленная под углом к осям. Затем его объем уменьшался при постоянном давлении — на графике это будет горизонтальная прямая. Потом давление газа уменьшалось при постоянном объеме – это будет вертикальная прямая.
Нам подходит график 4.
Ответ: 14
Идеальный газ совершал два процесса. В процессе 1 газ сначала охлаждался при постоянном давлении, потом его давление уменьшалось при постоянном объеме, затем при увеличении температуры давление газа увеличилось до первоначального значения. В процесс 2 газ сначала давление газа уменьшалось при постоянной температуре, потом газ расширялся при постоянном давлении, затем увеличивал давление до первоначального, при постоянном объеме. Какие из графиков в координатных осях (p-V) соответствует этим изменениям состояния газа?
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого процесса в указанном порядке. [begin{array}{|c|c|c|}
hline
text{ Процесс } 1&text{ Процесс }2\
hline
&\
hline
end{array}]
Распишем, как должны выглядеть процессы в координатах (p-V).
Процесс 1:
Газ сначала охлаждался при постоянном давлении — горизонтальная прямая. Потом его давление уменьшалось при постоянном объеме — вертикальня прямая. Затем при увеличении температуры давление газа увеличилось до первоначального значения — прямая, направленная под углом к осям.
Это график 4.
Процесс 2:
Сначала давление газа уменьшалось при постоянной температуре — гипербола. Потом газ расширялся при постоянном давлении — горизонтальная прямая. Затем увеличивал давление, до первоначального, при постоянном объеме — вертикальная прямая.
Таким образом, нам подходит вариант 1.
Ответ: 41
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 количество вещества?
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{ Количество вещества}\
hline
& \
hline
end{array}]
Температура — 1
1)Уравнение состояния газа: [pV=nu RT,] где (p) — давление газа, (V) — объем, занимаемый газом, (nu) — количество вещества газа, (R) — универасальная газовая постоянная, (T) — абсолютная температура.
Выразим температуру газа: [T=dfrac{pV}{nu R}] При уменьшении количества газа ((V=const), (p=const)) температура увеличится.
Количество вещества — 2
2) Так как из сосуда выпустили часть газа, то количество вещества уменьшилось.
Ответ: 12
В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. На дне сосуда лежит стальной шарик. Из сосуда выпускается половина газа при неизменной температуре. Как изменится в результате этого объём газа и его давление?
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{ Объем газа}&text{ Давление}\
hline
&\
hline
end{array}]
Объем газа — 2
1) Так как поршень подвижный (не закреплен), то процесс будет происходить при постоянном давлении. Уравнение состояния газа: [pV=nu RT,] где (p) — давление газа, (V) — объем, занимаемый газом, (nu) — количество вещества газа, (R) — универасальная газовая постоянная, (T) — абсолютная температура.
Выразим отсюда объем газа: [V=dfrac{nu RT}{p}] При уменьшении количества вещества газа ((T=const), (p=const)) его объем уменьшится.
2) Давление — 3
Ответ: 23
В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. На дне сосуда лежит стальной шарик. Из сосуда выпускается половина газа при неизменной температуре. Как изменится в результате этого объём газа и действующая на шарик архимедова сила?
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{ Объем газа}&text{ Сила Архимеда, действующая на шарик}\
hline
&\
hline
end{array}]
Объем газа — 2
1) Так как поршень подвижный (не закреплен), то процесс будет происходить при постоянном давлении. Уравнение состояния газа: [pV=nu RT,] где (p) — давление газа, (V) — объем, занимаемый газом, (nu) — количество вещества газа, (R) — универасальная газовая постоянная, (T) — абсолютная температура.
Выразим отсюда объем газа: [hspace{5 mm} V=dfrac{nu RT}{p} hspace{5 mm} (1)] При уменьшении количества вещества газа ((T=const), (p=const)) его объем уменьшится.
Сила Архимеда — 3
2) Сила Архимеда: [F_{text{Арх}}=rho gV_{text{ш}},] где (rho) — плотность газа, (g) — ускорение свободного падения, (V_{text{ш}}) — объем шарика.
Плотность газа по определению равна: [hspace{5 mm} rho = dfrac{m}{V}, hspace{5 mm} (2)] где (m) — масса газа.
Подставим (1) в (2) с учетом того, что (nu = dfrac{m}{mu}), где (mu) — молярная масса газа: [rho = mcdotdfrac{p}{RT}cdotdfrac{mu}{m} hspace{3 mm} Rightarrow hspace{3 mm} rho=dfrac{pmu}{RT}] Плотность газа не изменится и сила Архимеда, следовательно, тоже.
Ответ: 23
В закрытом сосуде находится идеальный газ. Как при охлаждении сосуда с газом изменятся величины: давление газа 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{ Давление газа}&text{ Плотность}\
hline
&\
hline
end{array}]
1) Уравнение состояния газа: [pV=nu RT,] где (p) — давление газа, (V) — объем, занимаемый газом, (nu) — количество вещества газа, (R) — универасальная газовая постоянная, (T) — абсолютная температура.
Выразим отсюда давление: [p=dfrac{nu RT}{V}] Так как (V=const), а температура уменьшается, значит, давление газа уменьшается (изохорный процесс).
2) Плотность газа: [rho=frac{m}{V},] где (m) — масса газа.
Так как никакие величины не изменяются, то плотность газа также остается неизменной.
Ответ: 23
Источник