Задание 10

Молекулярная физика и термодинамика: анализ процессов и соответствие · 63 задания

Задание №10
№10
Количество теплоты, полученное рабочим телом идеальной тепловой машины Карно от нагревателя за цикл, увеличили. Количество теплоты, отданное рабочим т…
Принципы действия тепловых машин. КПД
Задание №10
№10
В сосуде неизменного объёма находилась при комнатной температуре смесь двух идеальных газов, по 1 моль каждого. Половину содержимого сосуда выпустил…
Закон Дальтона для давления смеси разреженных газов
Задание №10
№10
В цилиндре под поршнем находилось твёрдое вещество. Цилиндр поместили в печь. Сначала цилиндр нагревали, а в некоторый момент начали охлаждать. На рис…
Изменение агрегатных состояний вещества: испарение и…
Задание №10
№10
Тонкая, упругая и мягкая оболочка герметичного воздушного шара наполнена воздухом. Как изменяются с высотой при быстром подъёме внутренняя энергия воз…
Первый закон термодинамики. Адиабата
Задание №10
№10
В цилиндре под поршнем находится твёрдое вещество массой m. Цилиндр поместили в печь. На рисунке схематично показан график изменения температуры t вещ…
Количество теплоты. Удельная теплоёмкость вещества
Задание №10
№10
Один моль одноатомного идеального газа участвует в процессе 1-2-3, график которого изображён на рисунке в координатах p-T, где р — давление газа, T —…
Уравнение p = nkT
Задание №10
№10
В цилиндре под поршнем находится твёрдое вещество. Цилиндр поместили в горячую печь, а затем выставили на холод. На рисунке схематично показан график…
Изменение агрегатных состояний вещества: испарение и…
Задание №10
№10
В цилиндре под поршнем находилось твёрдое вещество массой m. Цилиндр поместили в печь. На рисунке схематично показан график изменения температуры t ве…
Количество теплоты. Удельная теплоёмкость вещества
Задание №10
№10
В цилиндре под поршнем находится твёрдое вещество массой m. Цилиндр поместили в печь. На рисунке схематично показан график изменения температуры t вещ…
Количество теплоты. Удельная теплоёмкость вещества
Задание №10
№10
На рисунках А и Б приведены графики двух процессов: 1—2 (гипербола) и 3—4, в каждом из которых участвует 1 моль разреженного гелия. Графики построены…
Модель идеального газа в термодинамике
Задание №10
№10
В цилиндре под поршнем находится твёрдое вещество. Цилиндр поместили в горячую печь, а затем выставили на холод. На рисунке схематично показан график…
Изменение агрегатных состояний вещества: испарение и…
Задание №10
№10
На рисунках А и Б приведены графики двух процессов: 1-2 (гипербола) и 3-4, в каждом из которых участвует 1 моль разреженного гелия. Графики построены…
Изопроцессы в разреженном газе с постоянным числом м…

Задание №10 — Основы молекулярно-кинетической теории

В цилиндре под поршнем находится идеальный одноатомный газ. Формулы А и Б позволяют рассчитать значения физических величин, характеризующих состояние газа. Использованы обозначения: p – давление; V – объём; E_к– средняя кинетическая энергия молекул; ν – количество вещества.
Установите соответствие между формулами и физическими величинами, значение которых можно рассчитать по этим формулам.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в ответ выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФОРМУЛЫ	ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
A) $\frac{2 \nu N_{A} E_{k}}{3 p}$	1) средняя кинетическая энергия молекул
B) $\frac{3 p V}{2 N_{A} E_{К}}$	2) количество вещества
	3) давление
	4) объём

Правильный ответ

Пояснение

Решение:

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории связывает давление со средней кинетической энергией молекул: $p = \frac{2}{3}\,\frac{N}{V}\,E_{k}$ , то есть $pV = \frac{2}{3} N E_{k}$ , где $N = \nu N_{A}$ — число молекул.

А. Подставим $N = \nu N_{A}$ и выразим объём:

$V = \frac{2 N E_{k}}{3 p} = \frac{2 \nu N_{A} E_{k}}{3 p}.$

Значит, эта формула даёт объём — величина 4).

Б. Из того же уравнения выразим число молекул $N = \frac{3 p V}{2 E_{k}}$ , тогда количество вещества

$\nu = \frac{N}{N_{A}} = \frac{3 p V}{2 N_{A} E_{k}}.$

Значит, эта формула даёт количество вещества — величина 2).

Ответ: 42