Молекулярная физика и термодинамика: анализ процессов (изменение величин) · 77 заданий
- Задание №9№9
На рисунке в координатах р-Т, где р - давление газа, Т - его абсолютная температура, показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным…
Изопроцессы в разреженном газе с постоянным числом м…
- Задание №9№9
С идеальным газом происходит циклический процесс 1-2-3-4-1, pV-диаграмма которого представлена на рисунке. Максимальная температура, достигаемая газом…
Модель идеального газа в термодинамике
- Задание №9№9
В цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится водяной пар и капля воды. С паром в сосуде при постоянной температуре происходит процес…
Насыщенные и ненасыщенные пары
- Задание №9№9
Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления газа р от объёма V. Масса газа в процессе не из…
Модель идеального газа в термодинамике
- Задание №9№9
При изучении явления теплообмена герметичный теплоизолированный сосуд с одноатомным идеальным газом разделили неподвижной перегородкой, способной пров…
Первый закон термодинамики. Адиабата
- Задание №9№9
Ha рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах V-Т, где V - объём газа, Т - абсолютная тем…
Модель идеального газа в термодинамике
- Задание №9№9
С одноатомным идеальным газом происходит циклический процесс 1-2-3-4-1, рV-диаграмма которого представлена на рисунке. Максимальная температура, дости…
Модель идеального газа в термодинамике
- Задание №9№9
Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления газа р от объёма V. Масса газа в процессе не из…
Модель идеального газа в термодинамике
- Задание №9№9
Твёрдый образец вещества нагревают в печи. На графике представлены результаты измерения поглощённого количества теплоты и температуры образца t. Выбер…
Количество теплоты. Удельная теплоёмкость вещества
- Задание №9№9
Ha рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах V-Т, где V - объём газа, Т - абсолютная тем…
Модель идеального газа в термодинамике
- Задание №9№9
Твердый образец вещества нагревают в печи. На графике представлены результаты измерения поглощённого количества теплоты Q и температуры образца t. Выб…
Количество теплоты. Удельная теплоёмкость вещества
- Задание №9№9
В сосуде под поршнем находятся только пары аммиака. Поршень медленно и равномерно опускают, уменьшая объём сосуда. Температура в сосуде поддерживается…
Насыщенные и ненасыщенные пары
При изучении явления теплообмена герметичный теплоизолированный сосуд с одноатомным идеальным газом разделили неподвижной перегородкой, способной проводить тепло, на две одинаковые части (см. рис.). После этого газ в разных частях сосуда нагрели до разных температур. Температура газа в части А равна 303 К, а в части Б равна 20°С. Количество газа одинаково в обеих частях сосуда.
Считая, что теплоёмкость сосуда пренебрежимо мала, выберите все утверждения, которые верно отражают изменения, происходящие с газом в дальнейшем после окончания нагревания.
1) При теплообмене газ в части Б отдавал положительное количество теплоты, а газ в части А его получал.
2) Через достаточно большой промежуток времени температура газа в обеих частях сосуда стала одинаковой и равной 298 К.
3) Внутренняя энергия газа в части А не изменилась.
4) В процессе теплообмена газ в сосуде А совершил работу.
5) Температура газа в части Б повысилась.
Правильный ответ
25
Пояснение
Решение:
Дано: TA=303 К, tБ=20 °С, то есть TБ=20+273=293 К; количества вещества в частях одинаковы: νA=νБ=ν. Сосуд теплоизолирован, перегородка неподвижна и проводит тепло, теплоёмкость сосуда пренебрежимо мала.
Так как перегородка неподвижна, объёмы обеих частей постоянны, поэтому газ не совершает работы: A=0. Тогда по первому закону термодинамики Q=ΔU, а для одноатомного газа U=23νRT.
Уравнение теплового баланса: QA+QБ=0, то есть
23νR(T−TA)+23νR(T−TБ)=0, откуда T=2TA+TБ=2303+293=298 К.
1) Газ в части А горячее (303 К >293 К), поэтому теплоту отдаёт именно он, а газ в части Б её получает — утверждение говорит об обратном — неверно.
2) Установившаяся температура равна 298 К — верно.
3) Температура газа в части А понизилась с 303 К до 298 К, значит его внутренняя энергия U=23νRT уменьшилась — неверно.
4) Перегородка неподвижна, объём газа не меняется, поэтому работа не совершается: A=pΔV=0 — неверно.
5) Температура газа в части Б выросла с 293 К до 298 К — верно.
Ответ: 25