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 переводе идеального газа из состояния 1 в состояние 2 концентрация молекул n пропорциональна давлению р (см. рис.). Масса газа в процессе остаётся постоянной. Из приведённого ниже списка выберите все правильных утверждения, характеризующие процесс 1–2.
1) Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа увеличивается.
2) Плотность газа остаётся неизменной.
3) Абсолютная температура газа уменьшается.
4) Происходит изотермическое расширение газа.
5) Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа остаётся неизменной.
Правильный ответ
45
Пояснение
Решение:
1) Утверждение о росте средней кинетической энергии теплового движения молекул ошибочно. Данная величина определяется выражением E = 3kT/2. Воспользовавшись уравнением состояния идеального газа pV=νRT, найдем температуру: T=νRpV. Если подставить в формулу связь объема с концентрацией (V = N/n, где N — число частиц, n — их концентрация), то выйдет T=nνRpN. Анализ представленного графика показывает прямую пропорциональность между давлением p и концентрацией n. Это означает, что температура Т оставалась постоянной, а значит, и энергия E не менялась.
2) Утверждение о постоянстве плотности газа неверно. Снижение концентрации указывает на рост занимаемого объема (V = N/n). Поскольку плотность вычисляется как ρ = m/V, при неизменной массе m увеличение объема приводит к уменьшению плотности.
3) Утверждение о падении абсолютной температуры газа ошибочно. (Обоснование приведено в п. 1).
4) Процесс является изотермическим расширением газа. Это верно. Как было доказано в п. 1, Т = const, а из п. 2 следует, что объем увеличивается. Таким образом, мы наблюдаем расширение при постоянной температуре.
5) Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул не меняется. Это верно.
Так как средняя кинетическая энергия напрямую связана со среднеквадратичной скоростью формулой (E=2m0v2ˉ)., неизменность энергии при постоянной температуре гарантирует постоянство скорости.
Ответ: 45
Источник: ФИПИ