Молекулярная физика —Каталог задач по ЕГЭ - Физика

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#12486

Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления $p$ газа от объёма $V$ . Количество вещества газа при этом не меняется.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы на графике, и укажите их номера.
1) Абсолютная температура газа максимальна в состоянии 1.
2) В процессе 1-2 абсолютная температура газа изобарно увеличилась в 2 раза.
3) В процессе 2-3 абсолютная температура газа изохорно увеличилась в 1,5 раза.
4) Плотность газа минимальна в состоянии 1.
5) В ходе процесса 1-2-3 средняя квадратическая скорость теплового движения молекул газа увеличивается в 6 раз.

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
Уравнение состояния газа:

pV =νRT

где $ν$ — количество вещества, $T$ — температура в Кельвинах, $p$ — давление газа, $V$ — объем, занимаемый газом, $R$ — универсальная газовая постоянная. Температура максимальна там, где максимально произведение $pV$ , поэтому из графика видно, что $T1− min$ , $T3− max$
2) $В ерно$
Процесс 1-2 — изобарное расширение ( $V ∼ T$ ). Объем увеличился в 2 раза, то есть температура тоже увеличилась в 2 раза.
3) $В ерно$
Процесс 2-3 — изохорное нагревание. $V = const$ , следовательно $p ∼T$ Давление увеличивается в 1,5 раза, то есть температура тоже увеличивается в 1,5 раза.
4) $Н еверно$
Плотность равна

m ρ= -V ,

где $m = const$ – масса газа, $V$ – его объем.
В точке 1 — объем минимален, следовательно, плотность там максимальна.
5) $Н еверно$ Кинетическая энергия

E = 3kT k 2

Связь с энергией молекулы

m0v2- 3 2 = 2kT

Отсюда

v2 ∼ T

√ -- v ∼ T

Температура в процессе 1-2-3 увеличилась в 3 раза, значит средняя квадратичная скорость увеличилась в $√3$ раз

Ответ: 23

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#12489

При переводе одноатомного идеального газа из состояния 1 в состояние 2 давление p пропорционально концентрации его молекул n (см. рисунок). Масса газа в процессе остаётся постоянной.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующих процесс 1-2.
1) Абсолютная температура газа увеличивается.
2) Происходит изотермическое расширение газа.
3) Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа увеличивается.
4) Плотность газа увеличивается.
5) Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа остаётся неизменной.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

1)

p= nkT

где $n$ — концентрация молекул, $T$ — температура в Кельвинах, $p$ — давление газа. Из графика видно, что $p ∼n$ , значит, процесс происходит при постоянной температуре ( $T = const$ )
Утверждение 1 — $Неверно$

2) Концентрация в процессе увеличивается

n = N- V

где $N$ — количество молекул, $V$ — объем, занимаемый молекулами. Из этого следут, что объем в процессе уменьшался, т.е. газ изотермически сжимают
Утверждение 2 — $Неверно$

3) Кинетическая энергия находится по формуле:

3 Ek = 2kT

m0v2 3 -2---= 2kT

v2 ∼ T

Температура не меняется, следовательно, средняя квадратичная скорость тоже не меняется
Утверждение 3 — $Неверно$

4) Плотность равна:

m- ρ = V

Объем в этом процессе уменьшается, масса не изменяется, следовательно, плотность увеличивается.
Утверждение 4 — $Верно$

5) $T = const$

E = 3kT k 2

Ek = const

Утверждение 5 — $Верно$

Ответ: 45

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#12493

В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. На дне сосуда лежит стальной шарик (см. рисунок). Газ нагревают.

$PIC$

Выберите из предложенного перечня все верные утверждения, верно описывающие данный процесс, и укажите их номера.
1) Объём газа в этом процессе остаётся неизменным.
2) Давление газа в сосуде остаётся неизменным.
3) Плотность газа в этом процессе увеличивается.
4) Сила Архимеда, действующая на шарик, уменьшается.
5) Концентрация молекул газа в сосуде увеличивается.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
Так как поршень подвижный (не закреплен), то процесс будет происходить при постоянном давлениии.
Уравнение состояния газа:

pV =νRT

где $ν$ — количество вещества, $T$ — температура в Кельвинах, $p$ — давление газа, $V$ — объем, занимаемый газом, $R$ — универсальная газовая постоянная. Выразим объем

V = νRT- p

При нагревании газа объем увеличивается.
2) $В ерно$
Так как поршень подвижный (не закреплен), то процесс будет происходить при постоянном давлениии.
3) $Н еверно$
Плотность газа:

ρ = m- V

При нагревании объем увеличивается, значит плотность уменьшается.
4) $В ерно$
Сила Архимеда:

FАрх = ρgV

где $ρ$ — плотность газа, $V$ — объем шарика, $g$ — ускорение свободного падения. Плотность уменьшается, значит, сила Архимеда уменьшается.
5) $Н еверно$
Концентрация:

n = N- V

При нагревании газа объем увеличивается, концентрация уменьшается.

Ответ: 24

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#12495

Идеальный газ перевели из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления р газа от объёма V. Количество вещества газа при этом не менялось.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы на графике.
1)Абсолютная температура газа минимальна в состоянии 2.
2)В процессе 1-2 абсолютная температура газа уменьшилась в 2 раза.
3)В процессе 2-3 абсолютная температура газа уменьшилась в 1,5 раза.
4)Плотность газа максимальна в состоянии 1.
5)В ходе процесса 1-2-3 средняя квадратичная скорость теплового движения молекул газа увеличилась в $√- 3$ раза.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

1) Уравнение состояния газа:

pV =νRT

где $p$ — давление газа, $V$ — объем, занимаемый газом, $ν$ — количество вещеста, $R$ — универасальная газовая постоянная, $T$ — температура. Температура максимальна там, где максимально произведение $pV$ , поэтому из графика видно, что $T1− min$ , $T3− max$ , $T1 < T2 < T3$
Утверждение 1 — $Неверно$

2) Процесс 1-2 — изобарное расширение ( $V ∼ T$ ). Объем увеличился в 2 раза, то есть температура тоже увеличилась в 2 раза.
Утверждение 2 — $Неверно$

3) Процесс 2-3 — изохорное нагревание. $V = const$ , следовательно $p ∼T$ Давление увеличивается в 1,5 раза, то есть температура тоже увеличивается в 1,5 раза.
Утверждение 3 — $Неверно$

4) В точке 1 — объем минимален, следовательно, плотность там максимальна.
Утверждение 4 — $Верно$

5)

3 Ek = 2kT

2 m0v--= 3kT 2 2

где $m0$ — масса газа, $v2$ средняя квадратичная скорость

v2 ∼ T

√ -- v ∼ T

Температура в процессе 1-2-3 увеличилась в 3 раза, значит средняя квадратичная скорость увеличилась в $√ - 3$ раз
Утверждение 5 — $Верно$

Ответ: 45

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#22577

В сосуде вместимостью 15 л под давлением 0,5 МПа содержится $24 1,8⋅10$ молекул газа. Выберите верные утверждения

1) Температура газа равна примерно 302 К
2) Температура газа равна примерно 362 К
3) Скорость движения молекул равна 485 м/с, если в баллоне – кислород.
4) Скорость движения молекул равна 269 м/с, если в баллоне – азот.
5) Если в баллоне содержится кислород, то его количество вещества меньше, чем количество вещества, если бы в баллоне был азот.

Показать ответ и решение

1) Давление газа можно найти по формуле:

N- p = V kT

Откуда температура

pV 5 ⋅105 Па ⋅15⋅10−3 м3 T = kN-= 1,38-⋅10−23-Дж/-К-⋅1,8⋅1024 ≈ 302 К

Утверждение 1 — $Верно$

2) Смотри пункт 1
Утверждение 2 — $Н еверно$

3) Скорость молекул

∘ ----- ∘ ----------- v = 3RT-= 3-⋅8,31-⋅302≈ 485 м/с μ 32⋅10−3

Утверждение 3 — $Верно$

4) Скорость молекул

∘ ----- 3RT ∘ 3-⋅8,31-⋅302 v = -μ--= --28⋅10−3--≈ 518 м/с

Утверждение 4 — $Н еверно$

5) Количество моль газа $24 ν = -N- = 1,8⋅10--= 3 моль Na 6⋅1023$ . Количество вещества не зависит от вида газа.
Утверждение 5 — $Н еверно$

Ответ: 13

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#64486

Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления газа $p$ от объёма $V$ . Масса газа в процессе не изменяется. Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие отраженные на графике процессы.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие отражённые на графике процессы.

1) Концентрация молекул газа в процессе 2-3 оставалась постоянной.

2) В ходе процесса 1-2-3 средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа увеличивается в 3 раза.

3) В процессе 2-3 абсолютная температура газа изохорно увеличилась в 1,5 раза.

4) В процессе 1-2 абсолютная температура газа изобарно увеличилась в 4 раза.

5) Абсолютная температура газа минимальна в состоянии 3.

Показать ответ и решение

1) $В ерно$

Концентрация равна:

N n= V ,

где $N$ – количество молекул газа, $V$ – объём.

Так как масса газа одинакова, то $N$ постоянна, по графику $V$ тоже постоянна, значит, концентрация постоянна.

2) $Верно$

Средняя кинетическая энергия равна:

3 E = 2kT,

где $T$ – температура газа.

Процесс 1-2 — изобарное расширение ( $V ∼ T$ ). Объем увеличился в 2 раза, то есть температура тоже увеличилась в 2 раза. Процесс 2-3 — изохорное нагревание. $V = const$ , следовательно, $p∼ T$ Давление увеличивается в 1,5 раза, то есть температура тоже увеличивается в 1,5 раза. Значит, суммарно температура увеличилась в 3 раза, и средняя кинетическая энергия увеличилась в 3 раза.

3) $Верно$

Процесс 2-3 — изохорное нагревание. $V = const$ , следовательно, $p ∼T$ Давление увеличивается в 1,5 раза, то есть температура тоже увеличивается в 1,5 раза.

4) $Неверно$

Процесс 1-2 — изобарное расширение ( $V ∼ T$ ). Объем увеличился в 2 раза, то есть температура тоже увеличилась в 2 раза.

5) $Неверно$

Уравнение состояния газа:

pV =νRT

где $ν$ — количество вещества, $T$ — температура в Кельвинах, $p$ — давление газа, $V$ — объем, занимаемый газом, $R$ — универсальная газовая постоянная.

Температура максимальна там, где максимально произведение $pV$ , поэтому из графика видно, что $T1− min$ , $T − max 3$ .

Ответ: 123

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#64742

При переводе одноатомного идеального газа из состояния 1 в состояние 2 концентрация молекул $n$ пропорциональна давлению $p$ (см. рисунок). Масса газа в процессе остаётся постоянной.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующих процесс 1-2.
1) Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа остаётся неизменной.
2) Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа увеличивается
3) Объём газа изотермически увеличивается.
4) Абсолютная температура газа уменьшается.
5) Плотность газа увеличивается.

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
Запишем основное уравнение МКТ:

p= nkT

где $n$ — концентрация молекул, $T$ — температура в Кельвинах, $p$ — давление газа. Из графика видно, что $p ∼n$ , значит, процесс происходит при постоянной температуре ( $T = const$ ) Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа равна:

Ek = 3kT = const 2

2) $Неверно$
См. пункт 1.
3) $В ерно$
Концентрация в процессе уменьшается

n = N- V

где $N$ — количество молекул, $V$ — объем, занимаемый молекулами. Концентрация уменьшается, при постоянном количестве молекул, то есть объём изотермически увеличивается.
4) $Н еверно$
Запишем основное уравнение МКТ:

p= nkT

где $n$ — концентрация молекул, $T$ — температура в Кельвинах, $p$ — давление газа. Из графика видно, что $p ∼n$ , значит, процесс происходит при постоянной температуре ( $T = const$ )
5) $Н еверно$

ρ = m- V

Объем в этом процессе увеличивается, масса не изменяется, следовательно, плотность уменьшается.

Ответ: 13

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#65072

Объём сосуда, содержащего 1 моль неона, уменьшили вдвое и добавили в сосуд 1 моль аргона. Температура в сосуде поддерживается постоянной. Выберите из предложенного списка все утверждения, которые верно отражают результаты этого опыта.

1) Концентрация атомов неона в 2 раза меньше, чем у аргона.

2) Парциальное давление неона увеличилось в 2 раза.

3) Внутренняя энергия неона уменьшилась.

4) Плотность газа в сосуде увеличилась.

5) Давление в сосуде увеличилось в 4 раза.

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
Концентрация:

N n= V ,

где $N$ – количество молекул, $V$ – объём сосуда.
Так как добавили 1 моль аргона, то и неона и аргона стало по 1 моль каждого, значит, их концентрации равны.
2) $В ерно$
Так как процесс изотермический, то по закону Бойля-Мариотта:

p2 V1 V1 p1V1 = p2V2 ⇒ p1 = V2 = V1∕2 = 2.

3) $Неверно$
При постоянстве массы газа его внутренняя энергия определяется только температурой. И, так как температура была постоянной, то внутренняя энергия оставалась неизменной.
4) $В ерно$
Плотность газа равна:

ρ= m-, V

где $m$ – масса газа.
Так как масса газа увеличилась (в газ добавили 1 моль аргона), а объём уменьшили, то плотность увеличилась.
5) $В ерно$
Давление газа можно найти из уравнения Менделеева-Клапейрона:

pV = νRT,

где $p$ – давление, $ν$ – количество вещества, $T$ – температура.
Отсюда давление

p= νRT-, V

так как количество вещества увеличилось в 2 раза, а объём уменьшился в 2 раза, то давление увеличилось в 4 раза.

Ответ: 245

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#65213

При переводе идеального газа из состояния 1 в состояние 2 давление $p$ газа пропорционально его плотности $ρ$ (см. рисунок). Масса газа в процессе остаётся постоянной.

Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процесс 1-2.

1) Абсолютная температура газа остается неизменной.

2) Концентрация молекул газа уменьшается.

3) Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа увеличивается.

4) Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа уменьшается.

5) Происходит изотермическое сжатие газа.

Показать ответ и решение

1) $В ерно$

По уравнению Клапейрона – Менделеева:

ρ p= μ-RT,

где $T$ – температура, $μ$ – молярная масса газа.

Так как $p$ и $ρ$ имеют прямую пропорциональность $p =α ρ$ , где $α$ – некоторый постоянный коэффициент, то:

ρ αμ αρ= μ-RT ⇒ T = R--= const

2) $Неверно$

Плотность газа равна

m- ρ= V ,

где $m$ – масса газа, $V$ – его объём.

Так как масса газа не изменяется, то объём уменьшается.

Концентрация

N n= V ,

где $N$ – количество молекул.

Количество молекул постоянно, а объём уменьшается, значит, концентрация увеличивается.

3) $Неверно$

Кинетическая энергия находится по формуле:

3 Ek = 2kT

2 m0v--= 3kT 2 2

v2 ∼ T

Так как температура постоянна, то и скорость постоянна.

4) $Неверно$

Кинетическая энергия

3 Ek = 2kT,

так как температура постоянна, то и кинетическая энергия постоянна.

5) $Верно$

Да, температура постоянна, а объём уменьшается.

Ответ: 15

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#65304

В двух сосудах с одинаковыми объёмами находятся по 1 моль гелия и неона. В первом сосуде находится гелий при температуре $127∘C;$ во втором – неон при температуре $200 К.$

Выберите все верные утверждения о параметрах состояния указанных газов.

1) Температура гелия выше, чем температура неона.

2) Среднеквадратичная скорость молекул гелия меньше, чем молекул неона.

3) Давление неона больше, чем давление гелия.

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

5) Концентрация газов в сосудах одинакова.

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
Температура гелия в Кельвинах равна $T1 =273 +127= 400$ К, что выше, чем температура неона $T2 =200$ К
2) $Н еверно$
Получим формулу зависимости средней квадратичной скорости от температуры. Cредняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа

3 m0-⋅υ ¯2 Ek = 2k⋅T = 2 ,

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

∘ 3k⋅T- ∘ 3k⋅N--⋅T- ∘-3R-⋅T- υ-= -m---= ---MA----= -M---, (1) 0

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

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

, где для гелия $M1 = 4⋅10− 3$ кг/моль, для неона $M2 = 20⋅10−3$ кг/моль В итоге получаем

∘ ------------- ∘ -------- ∘ ----------------------------- ¯υ1= 3R-⋅T1-⋅-M2---= T1-⋅ M2-, ¯υ1= ----400-К---- ⋅ 20⋅10−3 кг/моль =√10-> 1. ¯υ2 M1 3R ⋅T2 M1 T2 ¯υ2 4 ⋅10−3 кг/м оль 200 К

Среднеквадратичная скорость молекул гелия больше, чем молекул неона.
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 неона меньше, чем температура гелия, то и давление неона меньше.
4) $В ерно$
Среднеквадратичная кинетическая энергия равна

3 E = 2kT,

так как температура гелия в 2 раза больше, то и средняя кинетическая энергия гелия в 2 раза больше.
5) $В ерно$
Найдём связь концентрации и количества вещества:

N- νNA- n= V = V ,

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

Ответ: 145

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#65362

Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В начальный момент времени в левой части сосуда содержится 4 моль гелия, в правой – 20 г неона. Перегородка может пропускать молекулы гелия и является непроницаемой для молекул неона. Температура газов одинаковая и остаётся постоянной.

Выберите все верные утверждения, описывающих состояние газов после установления равновесия в системе.

1) Концентрация гелия в правой части сосуда в 2 раза больше, чем неона.

2) Отношение давления гелия в левой части сосуда к давлению газов в правой части сосуда равно 1,5.

3) В правой части сосуда общее число молекул газа меньше, чем в левой части.

4) Внутренняя энергия гелия и неона в сосуде одинакова.

5) В результате установления равновесия давление в правой части сосуда увеличилось в 3 раза.

Показать ответ и решение

Перегородка проницаема только для молекул гелия, поэтому в результате установления равновесия парциальное давление гелия в левой части будет равно парциальному давлению гелия в правой части. Давление газа можно вычислить по формуле:

p = νRT- V

Парциальные давления гелия в левой и правой части одинаковы, одинаковы температуры и объёмы частей, следовательно, одинаковы и количества вещества гелия в левой и правой частях сосуда, то есть в левой и правой части сосуда будет содержаться по 2 моля гелия.

Найдём связь концентрации и количества вещества:

n = N-= νNA- V V

То есть концентрации и количества вещества зависят прямо пропорционально друг от друга, также заметим, что чем больше количество вещества, тем больше и количество молекул.

Найдём количество вещества неона:

mNe- --20-г-- νNe = μNe = 20 г/моль = 1 моль

Используя полученное выше, рассмотрим данные в задании утверждения.

1) $Верно$

Концентрация гелия в два раза больше концентрации неона в правой части сосуда.

2) $Неверно$

Отношение давлений:

pп νг.п +νNe 2 м оль +1 моль pл-= ---νг.л---= ----2 моль--- =1,5

где $νг.п.,ν г.л.$ – количество вещества гелия в правой части, количество вещества гелия в левой части соответственно.

3) $Неверно$

Количество вещества газов в правой части сосуда больше количества вещества газа в левой части сосуда, следовательно, в правой части сосуда общее число молекул газа больше, чем в левой части сосуда.

4) $Неверно$

Внутренняя энергия одноатомного идеального газа может быть вычислена по формуле:

U = 3 νRT 2

Температура газов одинакова. Количество вещества гелия больше количества вещества неона, следовательно, внутренняя энергия гелия больше внутренней энергии неона.

5) $Верно$

Найдём отношение конечного давления в правой части сосуда к начальному давлению в правой части сосуда:

pk-= νг.п.+νNe-= 2 м-оль-+-1 моль =3 pн νNe 1 моль

Ответ: 15

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#91692

При переводе идеального газа из состояния 1 в состояние 2 концентрация молекул $n$ пропорциональна давлению $p$ (см. рисунок). Масса газа в процессе остаётся постоянной.

Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующих процесс 1–2 .
1) Абсолютная температура газа остаётся неизменной.
2) Плотность газа уменьшается.
3) Происходит изотермическое сжатие газа.
4) Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа уменьшается.
5) Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа увеличивается.

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
Запишем основное уравнение МКТ:

p= nkT

где $n$ — концентрация молекул, $T$ — температура в Кельвинах, $p$ — давление газа. Из графика видно, что $p ∼n$ , значит, процесс происходит при постоянной температуре ( $T = const$ )
2) $В ерно$
Концентрация в процессе уменьшается

n = N- V

где $N$ — количество молекул, $V$ — объем, занимаемый молекулами. Концентрация уменьшается, при постоянном количестве молекул, то есть объём изотермически увеличивается.

ρ = m- V

Объем в этом процессе увеличивается, масса не изменяется, следовательно, плотность уменьшается.
3) $Н еверно$
Нет, в этом процессе газ изотермически расширяется. (см. пункт 2)
4) $Н еверно$
Выше мы выяснили, что процесс происходит при постоянной температуре ( $T = const$ )
Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа равна:

3 Ek = 2kT = const

5) $Неверно$
Выше мы выяснили, что процесс происходит при постоянной температуре ( $T = const$ )
Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа равна:

3 Ek = 2kT = const

Ответ: 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#91768

При переводе идеального газа из состояния 1 в состояние 2 давление $p$ газа пропорционально его плотности $ρ$ (см. рисунок). Масса газа в процессе остаётся постоянной.

Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процесс 1-2.

1) Абсолютная температура газа уменьшается.
2) Плотность газа остаётся неизменной.
3) Происходит изотермическое расширение газа.
4) Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа остаётся неизменной.
5) Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа увеличивается.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
Запишем основное уравнение МКТ:

p= nkT

где $n$ — концентрация молекул, $T$ — температура в Кельвинах, $p$ — давление газа. Из графика видно, что $p ∼n$ , значит, процесс происходит при постоянной температуре ( $T = const$ )
2) $Н еверно$
Концентрация в процессе уменьшается

n = N- V

где $N$ — количество молекул, $V$ — объем, занимаемый молекулами. Концентрация уменьшается, при постоянном количестве молекул, то есть объём изотермически увеличивается.

ρ = m- V

Объем в этом процессе увеличивается, масса не изменяется, следовательно, плотность уменьшается.
3) $В ерно$
Да, в этом процессе газ изотермически расширяется. (см. пункт 2)
4) $В ерно$
Выше мы выяснили, что процесс происходит при постоянной температуре ( $T = const$ )
Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа равна:

3 Ek = 2kT = const

5) $Неверно$
Выше мы выяснили, что процесс происходит при постоянной температуре ( $T = const$ )
Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа равна:

3 Ek = 2kT = const

Ответ: 34

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#94213

При переводе одноатомного идеального газа из состояния 1 в состояние 2 давление р прямо пропорционально концентрации его молекул п (см. рисунок). Масса газа в процессе остаётся постоянной.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующих процесс 1-2.
1) Абсолютная температура газа остаётся неизменной.
2) Происходит изотермическое сжатие газа.
3) Среднеквадратическая скорость теплового движения молекул газа увеличивается.
4) Плотность газа уменьшается.
5) Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа уменьшается.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

1) $p = nkT$ где $n$ — концентрация молекул, $T$ — температура в Кельвинах, $p$ — давление газа. Из графика видно, что $p∼ n$ , значит, процесс происходит при постоянной температуре ( $T =const$ )
Утверждение 1 — $Верно$

2) Концентрация в процессе увеличивается

N- n = V

где $N$ — количество молекул, $V$ — объем, занимаемый молекулами. Из этого следут, что объем в процессе уменьшался, т.е. газ изотермически сжимают
Утверждение 2 — $Верно$

3) Кинетическая энергия находится по формуле:

3 Ek = 2kT

m0v2 3 -2---= 2kT

v2 ∼ T

Температура не меняется, следовательно, средняя квадратичная скорость тоже не меняется
Утверждение 3 — $Неверно$

4) Плотность равна:

ρ = m- V

Объем в этом процессе уменьшается, масса не изменяется, следовательно, плотность увеличивается.
Утверждение 4 — $Неверно$

5) $T = const$

Ek = 3kT 2

E = const k

Утверждение 5 — $Неверно$

Ответ: 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#95514

Идеальный газ перевели из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления р газа от объёма V. Количество вещества газа при этом не менялось.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы на графике.
1) Абсолютная температура газа максимальна в состоянии 3.
2) В процессе 1 -2 абсолютная температура газа увеличилась в 2 раза.
3) В процессе 2 -3 абсолютная температура газа уменьшилась в 1,5 раза.
4) Плотность газа минимальна в состоянии 1.
5) В ходе процесса 1-2-3 среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа увеличилась в 3 раза.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

1) Уравнение состояния газа:

pV =νRT

где $p$ — давление газа, $V$ — объем, занимаемый газом, $ν$ — количество вещеста, $R$ — универасальная газовая постоянная, $T$ — температура. Температура максимальна там, где максимально произведение $pV$ , поэтому из графика видно, что $T1− min$ , $T3− max$ , $T1 < T2 < T3$
Утверждение 1 — $Верно$

2) Процесс 1-2 — изобарное расширение ( $V ∼ T$ ). Объем увеличился в 2 раза, то есть температура тоже увеличилась в 2 раза.
Утверждение 2 — $Верно$

3) Процесс 2-3 — изохорное нагревание. $V = const$ , следовательно $p ∼T$ Давление увеличивается в 1,5 раза, то есть температура тоже увеличивается в 1,5 раза.
Утверждение 3 — $Неверно$

4) В точке 1 — объем минимален, следовательно, плотность там максимальна.
Утверждение 4 — $Неверно$

5)