Задание 9

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

Задание №9 — Изопроцессы. Графики изопроцессов

Одноатомный идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления р газа от объёма V. Масса газа в процессе не изменяется. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения относительно процессов, показанных на графике.

1) В процессе 1-2 абсолютная температура газа изобарно увеличилась в 2 раза.
2) В ходе процесса 1-2-3 средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа уменьшилась в 3 раза.
3) В процессе 2-3 абсолютная температура газа изохорно увеличилась в 1,5 раза.
4) Абсолютная температура газа максимальна в состоянии 1.
5) Плотность газа максимальна в состоянии 3.

Правильный ответ

245

Пояснение

Решение:

По графику: состояние 1 — $V_1 = 2V_0$ , $p_1 = 3p_0$ ; состояние 2 — $V_2 = 2V_0$ , $p_2 = 2p_0$ ; состояние 3 — $V_3 = V_0$ , $p_3 = 2p_0$ . Значит, 1-2 — изохорное уменьшение давления, 2-3 — изобарное сжатие.

Из уравнения Клапейрона — Менделеева $pV = \nu R T$ следует $T \sim pV$ :

$T_1 \sim 3p_0\cdot 2V_0 = 6p_0V_0$ , $T_2 \sim 2p_0\cdot 2V_0 = 4p_0V_0$ , $T_3 \sim 2p_0\cdot V_0 = 2p_0V_0$ .

1) Процесс 1-2 идёт при постоянном объёме (изохорный), и температура при этом уменьшается в $6/4 = 1{,}5$ раза — неверно.

2) $\left\langle E_k \right\rangle = \dfrac{3}{2}kT$ , а $\dfrac{T_1}{T_3} = \dfrac{6}{2} = 3$ : средняя кинетическая энергия уменьшилась в 3 раза — верно.

3) Процесс 2-3 изобарный, и температура в нём уменьшилась в $4/2 = 2$ раза — неверно.

4) Наибольшее произведение $pV$ в состоянии 1, значит там температура максимальна — верно.

5) $\rho = \dfrac{m}{V}$ ; минимальный объём $V_0$ — в состоянии 3, значит там плотность максимальна — верно.

Ответ: 245