Тема . №9 МКТ и Термодинамика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)

.01 Молекулярная физика

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №9 мкт и термодинамика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#110401

В двух сосудах с одинаковыми объёмами находятся по 1 моль гелия и неона. В первом сосуде находится кислород при температуре 130∘C;  во втором – водород при температуре 197 К.

Выберите все верные утверждения о параметрах состояния указанных газов.

1) Температура кислорода выше, чем температура водорода.

2) Среднеквадратичная скорость молекул кислорода меньше, чем молекул водорода.

3) Давление водорода больше, чем давление кислорода.

4) Средняя кинетическая энергия молекул неона в 2 раза меньше, чем молекул гелия.

5) Концентрация газов в сосудах одинакова.

Источники: Школково. Тренировочные задания

Показать ответ и решение

1) В ерно
Температура кислорода в Кельвинах равна T1 =273+ 130= 403  К, что выше, чем температура водорода T2 =197  К
2) В ерно
Получим формулу зависимости средней квадратичной скорости от температуры. Cредняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа

     3      m0 ⋅υ ¯2
Ek = 2k⋅T = --2--,

где m0 = MNA-  – масса одной молекулы, M  – молярная масса газов, NA  – постоянная Авогадро. Тогда

    ∘ -----  ∘ ---------  ∘------
υ-=   3k⋅T-=   3k⋅NA-⋅T-=   3R-⋅T-, (1)
       m0         M          M

где R  – газовая постоянная. Запишем уравнение (1) для двух газов

--  ∘ 3R-⋅T1  --  ∘ 3R-⋅T2
υ1 =   M1   , υ2 =    M2

, где для кислорода M1 =32 ⋅10−3  кг/моль, для водорода M2 = 2⋅10−3  кг/моль В итоге получаем

     ∘-------------   ∘--------      ∘ -----------------------------
υ¯1 =   3R⋅T1-⋅-M2---=   T1-⋅ M2-, ¯υ1=  -----403-К----- ⋅ 2⋅10−3 кг/моль< 1.
υ¯2      M1    3R⋅T2     M1  T2   ¯υ2    32⋅10−3 кг/моль     197 К

Среднеквадратичная скорость молекул водорода больше, чем молекул кислорода.
3) Н еверно
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:

pV = νRT,

где p  – давление газа, V  – объём сосуда, ν  – количество вещества, T  – температура газа.
Так как объёмы сосудов одинаковы, а температура водорода меньше, чем температура кислорода, то и давление водорода меньше.
4) Н еверно
Среднеквадратичная кинетическая энергия равна

E = 3kT,
    2

так как температура кислорода в 403
197  раза больше, то и средняя кинетическая энергия кислорода в 403
197  раза больше.
5) В ерно
Найдём связь концентрации и количества вещества:

   N    νN
n= V- = -VA-,

так как и количество вещества и объёмы сосудов одинаковы, то концентрации газов одинаковы.

Ответ: 125

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!