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

05 Задания СтатГрада

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 задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#120741

Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В левой части сосуда содержится 8 г водорода, а в правой – один моль азота. Перегородка может пропускать молекулы водорода и является непроницаемой для молекул азота. Температура газов одинаковая и остаётся постоянной. Выберите все верные утверждения о процессах установления равновесия в системе и о состояниях газов.
1) В начальном состоянии концентрация водорода в 4 раза больше концентрации азота.
2) При проникновении в правую часть сосуда водород совершает положительную работу.
3) После установления равновесия в правой части сосуда будет находиться в 1,5 раза больше молекул, чем в левой части.
4) После установления равновесия давление газа в обеих частях сосуда одинаковое.
5) После установления равновесия внутренняя энергия газа в правой части сосуда увеличилась в 3 раза.

Источники: СтатГрад 11.02.2022 Физика 1

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
Распишем концентрацию:

N νN n = V-= -V-a

Для водорода:

n1 = m1Na- M1V

Для азота:

ν2Na n2 = V

Найдем отношение:

n m N V m 8 n1 = M-1Va⋅ν-N- = M--1ν-= 2⋅1-= 4 2 1 2 a 12

2) $Неверно$
Работа газом не совершается, так как для совершения работы должно быть тело, к которому приложена сила, и перемещение этого тела под действием приложенной силы.
3) $В ерно$
Найдем количество водорода: $ν =-m = 8 = 4 моль, M 2$ то есть 2 моля водорода будет в правой части, и в левой. В левой части сосуда после установления равновесия будет 2 моля, а в правой - 3 моля. Следовательно, число молекул в правой части в 1,5 раза больше.
4) $Н еверно$
Нет, так как температура и объем в обоих частях одинаков, а количество вещества разное - давления будут принимать разные значения.
5) $В ерно$
Внутренняя энергия определяется по формуле: $i U = 2νRT,$ после установления равновесия количество вещества увеличилось в 3 раза, а значит и значение энергии увеличилось в 3 раза.

Ответ: 135

Бандлы и наборы

Комбо-тарифы сразу по нескольким предметам

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#121346

Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В левой части сосуда содержится 8 г водорода, а в правой – 28 г азота. Перегородка может пропускать молекулы водорода и является непроницаемой для молекул азота. Температура газов одинаковая и остаётся постоянной. Выберите все верные утверждения о процессах установления равновесия в системе и о состояниях газов.
1) После установления равновесия в левой части сосуда будет находиться в 1,5 раза меньше молекул, чем в правой части.
2) Суммарная внутренняя энергия водорода остаётся неизменной.
3) В начальном состоянии концентрация водорода меньше, чем концентрация азота.
4) В процессе установления равновесия давление в правой части сосуда возрастает в 3 раза.
5) После установления равновесия внутренняя энергия газа в левой части сосуда уменьшилась в 3 раза.

Источники: СтатГрад 11.02.2022 Физика 2

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
Молярная масса азота составляет 28 г/моль, значит всего в сосуде 1 моль азота, молярная масса водорода составляет 2 г/моль, значит в сосуде 4 моля водорода. Перегородка проницаема для водорода, значит от распределится поровну между двумя частями. Следовательно, в правой части 2+1=3 моля, в левой части - 2 моля. Найдя отношение, приходим к выводу, что в левой части молекул в 1,5 раза меньше.
2) $В ерно$
Да, так как количество вещества и температура газа не изменились.
3) $Н еверно$
Концентрацию молекул можно найти $ν = N-= ν-⋅Na = m-⋅Na-- V V MV$
Найдем отношение:

n1= m1M2- = 4 n2 m2M1

4) $Верно$
Распишем давление в первом и во втором случае: $ν RT p1 =-2V--,$ $ν RT ν RT p2 =-2V--+ -12V--$
Найдем отношение:

p ν2RT-+ ν1RT- m M p2 = --V-ν2RT-2V--= 1+ 2m1-M2 = 3 1 -V--- 2 1

5) $Неверно$
Внутренняя энергия определяется по формуле: $U = iνRT, 2$ после установления равновесия количество вещества уменьшилось в 2 раза, а значит и значение энергии уменьшилось в 2 раза.

Ответ: 124

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#126546

При изучении процессов, происходящих с идеальным газом, ученик занёс в таблицу результаты измерения температуры и давления одного и того же количества газа в различных равновесных состояниях. Пользуясь таблицей, выберите все верные утверждения о результатах этих измерений.

|------------|---|----|---|----|----|---|----| |номер-опыта-|1--|-2--|-3-|-4--|-5--|-6-|-7--| ----p, кПа----300--270--225-150--150--120---100-- | t, ∘C |27 | 27 |27 | 27 |57 |−9 |− 35| ----------------------------------------------

1) Объём газа в состоянии № 4 в два раза меньше объёма газа в состоянии № 1.
2) При переходе от состояния № 5 к состоянию № 6 и далее к состоянию № 7 объём газа уменьшался.
3) Внутренняя энергия газа в состоянии № 7 в 1,5 раза меньше, чем в состоянии № 5.
4) При переходе от состояния № 1 к состоянию № 2 газ отдавал количество теплоты.
5) При переходе от состояния № 6 к состоянию № 7 газ не совершал работу.

Источники: Статград 20.10.2022 Физика 1

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
По уравнению Менделеева-Клапейрона можно проанализировать:

pV =νRT

В состояниях 1 и 4 температуры одинаковы, давление в первом опыте в 2 раза больше давления в четвертом опыте, а значит объем в первом опыте в 2 раза меньше.
2) $В ерно$
Чтобы проверить, одинаковы ли объемы в трех опытах, найдем в каждом из них отношение $T- p$ :

T5= 330 = 2,2 p5 150

T 264 p6= 120 = 2,2 6

T7= 220 = 2,2 p7 100

Следовательно, объемы в опытах одинаковы.
3) $Н еверно$
Внутренняя энергия является функцией температуры, найдем отношение температур в рассматриваемых опытах:

U5 T5 U6 = T6 = 1,25

4) $Верно$
Проанализируем это по первому закону термодинамики:

Q = ΔU + A

Температура не изменялась, значит внутренняя энергия не изменялась $ΔU = 0$ . Давление уменьшалось, значит объем увеличивался. Газ расширялся, то есть совершал положительную работу. Следовательно, газ получал количество теплоты.
5) $Н еверно$
Нет, так как газ не изменял свой объем, см. пункт 2.

Ответ: 24

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#126648

|------------|---|----|---|----|----|---|----| |номер-опыта-|1--|-2--|-3-|-4--|-5--|-6-|-7--| ----p, кПа----300--270--225-150--150--120---100-- | t, ∘C |27 | 27 |27 | 27 |57 |−9 |− 53| ----------------------------------------------

1) Объём газа в состоянии № 4 в два раза меньше объёма газа в состоянии № 1.
2) В состояниях № 5, № 6 и № 7 объём газа был одинаковым.
3) Внутренняя энергия газа в состоянии № 6 в два раза меньше, чем в состоянии № 5.
4) При переходе от состояния № 3 к состоянию № 4 газ получал количество теплоты.
5) При переходе от состояния № 5 к состоянию № 6 газ совершал работу.

Источники: Статград 20.10.2022 Физика 2

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
По уравнению Менделеева-Клапейрона можно проанализировать: