В трех одинаковых сосудах находится одинаковое количество газа

Молекулярная (статистическая) физика и термодинамика

Распределения Максвелла и Больцмана

Задание 1

На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где f(v) NdvdN – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от v до v+dv в расчѐте на единицу этого интервала.

Верным утверждением является…

Варианты ответов:

1)площадь заштрихованной полоски при понижении температуры будет уменьшаться;

2)при любом изменении температуры площадь под кривой изменяется;

3)при понижении температуры максимум кривой смещается влево. ●

Задание 2

На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по

скоростям (распределение Максвелла), где – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от v до v+dv в расчете на единицу этого интервала.

Верным утверждением является…

Варианты ответов:

1) с ростом температуры максимум кривой смещается вправо;● 2) вид функции распределения не зависит от природы газа (от массы молекул); 3) площадь заштрихованной полоски с ростом температуры будет увеличиваться.

Задание 3

На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по

скоростям (распределение Максвелла), где – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от V до V+dV в расчете на единицу этого интервала.

Если, не меняя температуры, взять другой газ с меньшей молярной массой и таким же числом молекул, то…

Варианты ответов:

1)максимум кривой сместится вправо в сторону больших скоростей;●

2)величина максимума увеличится;

3)площадь под кривой уменьшится

Задание 4

В трех одинаковых сосудах находится одинаковое количество газа, причем

Распределение молекул по скоростям в сосуде с температурой Т3 будет описываться кривой…

Варианты ответов:

1)3;

2)2;

3)1●

Задание 5

В трех одинаковых сосудах находится одинаковое количество газа, причем

Распределение молекул по скоростям в сосуде с температурой Т1 будет описываться кривой…

Варианты ответов:

1)1;

2)3;●

3)2

Задание 6

В трех одинаковых сосудах при равных условиях находится одинаковое количество водорода, гелия и азота

Распределение по скоростям молекул гелия будет описывать кривая…

Варианты ответов:

1)2;●

2)1;

3)3

Задание 7

В сосуде, разделенном на две части подвижным теплоизолирующим поршнем, находится идеальный газ, причем количество газа в каждой части сосуда одинаково, и для объемов выполняется условие: V1 < V2.

Распределение молекул газа по скоростям для обеих частей сосуда правильно указано н а рисунке…

Варианты ответов:

3)●

Задание 8

На рисунке приведен график распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла) при температуре Т. При увеличении температуры в 4 раза положение максимума кривой по оси v …

Варианты ответов:

1)сместится в точку ν=4 ν 1;

2)сместится в точку ν = ν 1/2;

3)сместится в точку ν =2 ν 1;●

4)не изменится

Задание 9

На (P,V) диаграмме показан процесс, производимый над идеальным газом в изолированном сосуде.

Распределение молекул газа по скоростям для начального и конечного состояний правильно указано на рисунке …

Варианты ответов:

Задание 10

В трех одинаковых сосудах при равных условиях находится одинаковое количество водорода, гелия и азота.

Распределение проекций скоростей молекул азота на произвольное направление Х будет описывать кривая…

вращательного и колебательного движений молекулы. Для атомарного водорода число i равно…

Варианты ответов:

1)1;

2)7;

3)3;●

4)5

Задание 2

Средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа при температуре Т равна

вращательного и колебательного движений молекулы. При условии, что имеют место только поступательное и вращательное движения, для водорода (Н2) число i равно…

Варианты ответов:

1)8;

2)2;

3)7;

4)5●

Задание 3

Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре Т зависит от их структуры, что связано с возможностью различных видов движения атомов в молекуле. При условии, что имеют место только поступательное и вращательное движение, средняя энергия молекул азота (N2) равна…

Варианты ответов:

1)5/2kT;●

2)7/2kT;

3)1/2kT;

4)3/2kT

Задание 4

Средняя кинетическая энергия молекул газов при температуре Т зависит от их структуры, что связано с возможностью различных видов движения атомов в молекуле. Средняя кинетическая энергия молекулы гелия (Не) равна …

Варианты ответов:

Задание 5

Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре Т зависит от их структуры, что связано с возможностью различных видов движения атомов в молекуле. При условии, что имеют место только поступательное и вращательное движение, средняя энергия молекул углекислого газа (CО2) равна…(учесть, что молекула CО2 – линейная)

Варианты ответов:

вращательного и колебательного движений молекулы. При условии, что имеют место только поступательное и вращательное движения, для водяного пара (Н2О) число i равно…

Варианты ответов:

1)8;

2)6;●

3)5;

4)3

Второе начало термодинамики. Энтропия. Циклы

Задание 1

Энтропия изолированной термодинамической системы…

Варианты ответов:

1)не может убывать;●

2)только увеличивается;

3)только постоянна

Задание 2

Энтропия изолированной термодинамической системы в ходе необратимого процесса…

Варианты ответов:

1)остается постоянной;

2)только убывает;

3)только увеличивается●

Задание 3

В процессе обратимого изотермического отнятия тепла у постоянной массы идеального газа его энтропия…

Варианты ответов:

1)не меняется;

2)увеличивается;

3)уменьшается●

Задача 4

В процессе изотермического сообщения тепла постоянной массе идеального газа его энтропия…

Варианты ответов:

1)уменьшается;

2)не меняется;

3)увеличивается●

Задание 5

В процессе изохорического нагревания постоянной массы идеального газа его энтропия…

Варианты ответов:

1)уменьшается;

2)не меняется;

3)увеличивается●

Задача 6

В процессе изохорического охлаждения постоянной массы идеального газа его энтропия…

Варианты ответов:

1)увеличивается;

2)уменьшается;●

3)не изменяется

Задание 7

При адиабатическом сжатии идеального газа…

Варианты ответов:

1)температура не изменяется, энтропия возрастает;

2)температура возрастает, энтропия убывает;

3)температура возрастает, энтропия не изменяется;●

4)температура и энтропия возрастает

Задача 8

При изотермическом сжатии идеального газа его энтропия…

Варианты ответов:

1)сначала увеличивается, потом уменьшается;

2)уменьшается;●

3)увеличивается;

4)не изменяется.

Задание 9

Энтропия неизолированной термодинамической системы при поступлении в неѐ тепла в ходе обратимого процесса…

Варианты ответов:

1)только убывает;

2)только увеличивается;●

3)только остается постоянной

Задание 10

Энтропия неизолированной термодинамической системы в процессе кристаллизации вещества в ней …

Варианты ответов:

1)может как увеличиваться, так и оставаться постоянной;

2)увеличивается;

3)убывает;●

4)остается постоянной

Задание 11

Энтропия неизолированной термодинамической системы в процессе плавления вещества в ней…

Варианты ответов:

1)может как убывать, так и оставаться постоянной;

2)остается постоянной;

3)убывает;

4)увеличивается●

Задание 12

Для необратимого процесса в неизолированной термодинамической системе неравенство Клаузиуса имеет вид…

Варианты ответов:

1) ;

2) ;

3) ●

Задание 13

Процесс, изображенный на рисунке в координатах ( T, S) , где S – энтропия, является…

Варианты ответов:

1)изобарным сжатием

2)изотермическим сжатием

3)изохорным охлаждением

4)адиабатным расширением●

Задание 14

На (P,V)-диаграмме изображен циклический процесс.

На участках AB и BC температура…

Варианты ответов:

1)понижается;

2)повышается;

3)на AB – понижается, на BC – повышается;

4)на AB – повышается, на BC – понижается●

Задание 15

На (P,V)-диаграмме изображен циклический процесс.

На участках BC и CD температура…

Варианты ответов:

1)повышается;

2)понижается;●

3)на ВС – повышается, на CD – понижается;

4)на ВС – понижается, на CD – повышается.

Задание 16

На (P,V)-диаграмме изображены два циклических процесса.

Отношение работ АI/AII, совершенных в этих циклах, равно…

Варианты ответов:

1)2;

2)-1/2;●

3)½;

4)-2

Задание 17

На (Р,V)-диаграмме изображены два циклических процесса..

Отношение работ АI /AII , совершенных в этих циклах, равно…

Варианты ответов:

1) -1/2; 2) -2; 3) 2; 4) ½●

Задание 18

Идеальный газ совершает замкнутый цикл 1-2-3-4-1, состоящий из двух изохор и двух изобар. Как давление, так и объем изменяются в пределах цикла в n раз. Если давление и объем в состоянии 1 равны соответственно p1 и V1 , то работа газа за цикл равна…

Варианты ответов:

1) ;

2) ;●

3) ;

4)

Задание 19

Диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа представлена на рисунке. Работа циклического процесса равна…

Варианты ответов:

1)30 кДж;

2)15 кДж;

3)20 кДж;

4)90 кДж●

Задание 20

На рисунке представлен цикл Карно в координатах T, S, где S – энтропия. Изотермическое расширение происходит на этапе…

Задание 21

На рисунке изображен цикл Карно в координатах ( T,S), где S-энтропия.

На участке 2-3 происходит…

Варианты ответов:

1)адиабатическое сжатие;

2)изотермическое расширение;

3)адиабатическое расширение;●

4)изотермическое сжатие

Задание 22

На рисунке изображен цикл Карно в координатах ( T,S) где S-энтропия. Изотермическое сжатие происходит на этапе …

Варианты ответов:

1)1 – 2;

2)2 – 3;

3)3 – 4;●

4)4 – 1

Источник

1. В трех одинаковых сосудах при равных условиях находится одинаковое количество водорода, гелия и азота

На рисунке представлены графики функций распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от до в расчете на единицу этого интервала.

Для этих функций верными являются утверждения, что …

– кривая 1 соответствует распределению по скоростям молекул азота

– кривая 3 соответствует распределению по скоростям молекул водорода

2. В трех сосудах находятся газы, причем для температур и масс молекул газов имеют место следующие соотношения: , На рисунке схематически представлены графики функций распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла) для этих газов, где – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от до в расчете на единицу этого интервала:

Для графиков этих функций верными являются утверждения, что …

– кривая 1 соответствует распределению по скоростям молекул газа в сосуде 2

– кривая 3 соответствует распределению по скоростям молекул газа в сосуде 1

3. В трех одинаковых сосудах находится одинаковое количество газа, причем

На рисунке представлены графики функций распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от до в расчете на единицу этого интервала.

Для этих функций верными являются утверждения, что …

– кривая 1 соответствует распределению по скоростям молекул газа при температуре

– кривая 3 соответствует распределению по скоростям молекул газа при температуре

4. Формула описывает распределение одинаковых молекул массой по высоте в изотермической атмосфере; здесь – концентрация молекул при , – их концентрация на высоте . Для этой зависимости справедливы следующие утверждения …

– приведенные на рисунке кривые соответствуют распределениям для одного и того же газа при разных температурах, причем :

– приведенные на рисунке кривые соответствуют распределениям для двух разных газов при одинаковой температуре, причем массы молекул удовлетворяют соотношению :

5. Зависимость давления от высоты для изотермической атмосферы описывается барометрической формулой . Для этой зависимости справедливы следующие утверждения …

– зависимость давления одного и того же газа при двух разных температурах представлена на рисунке:

– зависимость определяется не только температурой газа, но и массой его молекул

6. На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от до в расчете на единицу этого интервала:

Для этой функции верными являются утверждения …

– с увеличением температуры максимум кривой смещается вправо

– площадь заштрихованной полоски равна доле молекул со скоростями в интервале от до

7. На рисунке представлены графики функций распределения молекул идеального газа во внешнем однородном поле силы тяжести от высоты для двух разных газов, где массы молекул газа (распределение Больцмана).

Для этих функций верными являются утверждения, что …

– масса больше массы

– концентрация молекул газа с меньшей массой на «нулевом уровне» меньше

8. Зависимости давления идеального газа во внешнем однородном поле силы тяжести от высоты для двух разных температур представлены на рисунке.

Для этих функцийверными являются утверждения, что …

– температура ниже температуры

– зависимость давления идеального газа от высоты определяется не только температурой газа, но и массой молекул

9. На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от до в расчете на единицу этого интервала:

Для этой функции верными являются утверждения …

– положение максимума кривой зависит не только от температуры, но и от природы газа (его молярной массы)

– при увеличении числа молекул площадь под кривой не изменяется

10. На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от до в расчете на единицу этого интервала.

Если, не меняя температуры взять другой газ с меньшей молярной массой и таким же числом молекул, то …

– максимум кривой сместится вправо в сторону больших скоростей

– площадь под кривой не изменится

Источник