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 p 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 среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа увеличилась в 6 раз.
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 минимальна в состоянии 1.

Правильный ответ

Пояснение

Решение:

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

По уравнению Клапейрона — Менделеева $pV = \nu R T$ , поэтому $T \sim pV$ :

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

1) $\dfrac{T_2}{T_1} = \dfrac{4}{2} = 2$ при постоянном давлении — верно.

2) $v_\text{кв} = \sqrt{\dfrac{3RT}{M}}$ , поэтому $\dfrac{v_3}{v_1} = \sqrt{\dfrac{T_3}{T_1}} = \sqrt{\dfrac{6}{2}} = \sqrt{3} \approx 1{,}7$ , а не 6 — неверно.

3) $\dfrac{T_3}{T_2} = \dfrac{6}{4} = 1{,}5$ при постоянном объёме — верно.

4) Наибольшее произведение $pV$ — в состоянии 3, значит там и максимальная температура, а не в состоянии 1 — неверно.

5) $\rho = \dfrac{m}{V}$ ; объём минимален в состоянии 1 ( $V_0$ ), значит там плотность максимальна, а не минимальна — неверно.

Ответ: 13