01 Молекулярная физика. МКТ
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Цилиндрический сосуд разделён лёгким подвижным поршнем на две части. В одной части сосуда находится аргон, в другой - гелий. Концентрация атомов аргона в 2 раза больше, чем атомов гелия. Поршень может двигаться в сосуде без трения. Определите отношение средней кинетической энергии теплового движения атома аргона к средней кинетической энергии теплового движения атома гелия при равновесии поршня
Так как трение между поршнем и стенками сосуда отсутствует, то будет он перемешаться до тех пор, давление аргона не станет равным давлению гелия.
Давление газа можно найти по формуле:
где — концентрация вещества,
— постоянная Больцмана ,
— температура газа.
Связь кинетической энергии с температурой
Тогда
Так как концентрация аргона в 2 раза больше концентрации гелия, а давления газов одинаковы, то средняя кинетическая энергия молекул гелия в 2 раза больше, чем средняя кинетическая энергия молекул аргона.
Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
ответ (в данном случае: найдено искомое соотношение) | |
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: формула средней кинетической энергии молекул, формула давления газа) | |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении | 2 |
имеется один или несколько из следующих недостатков. | |
| |
В объяснении не указано или не используется одно из физических | |
явлений, свойств, определений или один из законов (формул), | |
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, | |
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим | |
законом, свойством, явлением, определением и т.п.) | |
И (ИЛИ)
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но в них содержится один логический недочёт. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение | |
(возможно, неверные), которые не отделены от решения | |
и не зачёркнуты. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеется неточность в указании на одно из физических | |
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для | |
полного верного объяснения | |
Представлено решение, соответствующее одному из следующих | 1 |
случаев. | |
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, | |
но в нём не указаны два явления или физических закона, | |
необходимых для полного верного объяснения. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные | |
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие | |
к ответу, содержат ошибки. | |
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на | |
решение задачи | |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
Максимальный балл | 3 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Цилиндрический сосуд разделён лёгким подвижным поршнем на две части. В одной части сосуда находится аргон, в другой - гелий. Концентрация атомов аргона в 3 раза меньше, чем атомов гелия. Поршень может двигаться в сосуде без трения. Определите отношение средней кинетической энергии теплового движения атома аргона к средней кинетической энергии теплового движения атома гелия при равновесии поршня.
Так как трение между поршнем и стенками сосуда отсутствует, то будет он перемешаться до тех пор, давление аргона не
станет равным давлению гелия .
Давление газа можно найти по формуле:
где — концентрация вещества,
— постоянная Больцмана ,
— температура газа.
Связь кинетической энергии с температурой
Тогда
Тогда
По условию , тогда
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Три одинаковых сосуда, содержащих разреженный газ, соединены друг с другом трубками малого диаметра: первый сосуд — со
вторым, второй — с третьим. Первоначально давление газа в сосудах было равно соответственно
и
В ходе опыта
сначала открыли и закрыли кран, соединяющий первый и второй сосуды, а затем открыли и закрыли кран, соединяющий второй
сосуд с третьим. Как изменилось в итоге (уменьшилось, увеличилось или осталось неизменным) количество газа во втором сосуде?
(Температура газа оставалась в течение всего опыта неизменной.)
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:
где – давление газа,
– его объем,
– количество вещества,
– температура газа.
Так как все три сосуда одинакового объёма и газ в сосудах находится при одинаковой температуре, то различаются в сосудах только
количества вещества. При этом количество вещества прямо пропорционально давлению газа. Пусть в первом сосуде молей газа,
тогда во втором сосуде
, в третьем
.
При открывании кранов газ начинает равномерно распределяться по всему пространству сосуда, то есть его концентрация в сосуде становится постоянной
где – количество молекул газа. Так как объёмы сосудов одинаковы и равны
, то при открытии кранов количество молей в
каждой из соединенных сосудов будет одинаковым. То есть после первого открытия крана количество вещества в каждом из сосудов
равно
(см. рис.).
Аналогично для второго открытия крана (см. рис.).
Примечание: Про давления газов в сосудах в задаче не спрашивается, но давление газа можно выразить из уравнения Менделеева-Клапейрона:
так как и
, то давление зависит прямо пропорционально от количества вещества.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Три одинаковых сосуда, содержащих разреженный газ, соединены друг с другом трубками малого диаметра: первый сосуд — со
вторым, второй — с третьим. Первоначально давление газа в сосудах было равно соответственно ,
и
. В ходе опыта сначала
открыли и закрыли кран, соединяющий второй и третий сосуды, а затем открыли и закрыли кран, соединяющий первый сосуд со
вторым. Как изменилось в итоге (уменьшилось, увеличилось или осталось неизменным) количество газа в первом сосуде?
(Температура газа оставалась в течение всего опыта неизменной.)
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:
где – давление газа,
– его объем,
– количество вещества,
– температура газа.
Так как все три сосуда одинакового объёма и газ в сосудах находится при одинаковой температуре, то различаются в сосудах только
количества вещества. При этом количество вещества прямо пропорционально давлению газа. Пусть в первом сосуде молей газа,
тогда во втором сосуде
, в третьем
.
При открывании кранов газ начинает равномерно распределяться по всему пространству сосуда, то есть его концентрация в сосуде становится постоянной
где – количество молекул газа.
Так как объёмы сосудов одинаковы и равны , то при открытии кранов количество молей в каждой из соединенных сосудов
будет одинаковым. То есть после первого открытия крана количество вещества в каждом из сосудов равно
(см.
рис.).
Аналогично для второго открытия крана (см. рис.).
Примечание: Про давления газов в сосудах в задаче не спрашивается, но давление газа можно выразить из уравнения Менделеева-Клапейрона:
так как и
, то давление зависит прямо пропорционально от количества вещества.
Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
ответ (в данном случае: как изменилось количество вещества) | |
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: закон Дальтона для нескольких состояний, уравнение Менделеева-Клапейрона, сказано, что температуры в сосудах одинаковые, записана формула концентрации) | |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении | 2 |
имеется один или несколько из следующих недостатков. | |
| |
В объяснении не указано или не используется одно из физических | |
явлений, свойств, определений или один из законов (формул), | |
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, | |
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим | |
законом, свойством, явлением, определением и т.п.) | |
И (ИЛИ)
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но в них содержится один логический недочёт. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение | |
(возможно, неверные), которые не отделены от решения | |
и не зачёркнуты. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеется неточность в указании на одно из физических | |
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для | |
полного верного объяснения | |
Представлено решение, соответствующее одному из следующих | 1 |
случаев. | |
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, | |
но в нём не указаны два явления или физических закона, | |
необходимых для полного верного объяснения. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные | |
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие | |
к ответу, содержат ошибки. | |
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на | |
решение задачи | |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
Максимальный балл | 3 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В кабинете физики проводились опыты с разреженным газом постоянной массы. По невнимательности ученик, отметив на графике
начальное и конечное состояния газа (см. рисунок), не указал, какие две величины из трех (давление объем
температура
) отложены по осям. В журнале осталась запись, согласно которой названные величины изменялись следующим
образом:
Пользуясь этими данными, определите, какие величины были отложены
на горизонтальной и вертикальной осях. Ответ поясните письменно, указав, какие физические закономерности вы
использовали.
Из рисунка видно, что значение Х-координаты точки 1 меньше X-координаты точки 2. Значит по оси X могут быть отложены либо
температура, либо давление, так как и
. То же можно сказать и про У-координату. Следовательно, и
по оси Y также могут быть отложены либо температура, либо давление. По условию газ разреженный, значит он
подчиняется уравнению Менделеева-Клапейрона. Записав его для первого и второго состояния поделим два уравнения и
получим:
Значит . Пусть по оси Х отложено давление, а по оси Y - температура. Тогда:
Это соответствует . Итак, по оси X отложено давление, а по оси Y - температура.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В кабинете физики проводились опыты с разреженным газом постоянной массы. По невнимательности ученик, отметив на графике
начальное и конечное состояния газа (см. рисунок), не указал, какие две величины из трех (давление объем
температура
) отложены по осям. В журнале осталась запись, согласно которой названные величины изменялись следующим
образом:
Пользуясь этими данными, определите, какие величины были отложены
на горизонтальной и вертикальной осях. Ответ поясните письменно, указав, какие физические закономерности вы
использовали.
Источники:
Из рисунка видно, что значение Х-координаты точки 1 меньше X-координаты точки 2. Значит по оси X могут быть отложены либо
температура, либо давление, так как и
. То же можно сказать и про У-координату. Следовательно, и
по оси Y также могут быть отложены либо температура, либо давление. По условию газ разреженный, значит он
подчиняется уравнению Менделеева-Клапейрона. Записав его для первого и второго состояния поделим два уравнения и
получим:
Значит . Пусть по оси Х отложена температура, а по оси Y - давление. Тогда:
Это соответствует . Итак, по оси X отложена температура, а по оси Y - давление.
Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
ответ (в данном случае: сказано, какие величины были отложены на осях) | |
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: уравнение Менделеева-Клапейрона) | |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении | 2 |
имеется один или несколько из следующих недостатков. | |
| |
В объяснении не указано или не используется одно из физических | |
явлений, свойств, определений или один из законов (формул), | |
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, | |
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим | |
законом, свойством, явлением, определением и т.п.) | |
И (ИЛИ)
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но в них содержится один логический недочёт. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение | |
(возможно, неверные), которые не отделены от решения | |
и не зачёркнуты. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеется неточность в указании на одно из физических | |
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для | |
полного верного объяснения | |
Представлено решение, соответствующее одному из следующих | 1 |
случаев. | |
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, | |
но в нём не указаны два явления или физических закона, | |
необходимых для полного верного объяснения. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные | |
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие | |
к ответу, содержат ошибки. | |
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на | |
решение задачи | |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
Максимальный балл | 3 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Две порции одного и того же идеального газа нагревают в сосудах постоянного одинакового объема. Графики процессов представлены на рисунке. Почему изохора I лежит выше изохоры II? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.
Идеальный газ подчиняется закону Клапейрона–Менделеева:
где – давление газа,
– объем,
– количество газа,
– температура газа в Кельвинах.
Зафиксируем температуру . По условию объёмы газов одинаково. Выразим отношение давлений
Значит, количество газа в первом случае больше, чем во втором.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Две порции одного и того же идеального газа сжимают в сосудах под поршнями. При этом в процессе сжатия в обоих сосудах поддерживается одинаковое давление газа. Графики процессов представлены на рисунке. Почему изобара I лежит выше изобары II? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.
Источники:
1. Идеальный газ подчиняется закону Клапейрона–Менделеева:
где – давление газа,
– объем,
– количество газа,
– температура газа в Кельвинах.
Выразим объём газа
2. Зафиксируем температуру . По условию давление газов одинаково. Выразим отношение объёмов
Значит, количество газа в первом случае больше, чем во втором.
Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
ответ (в данном случае: сказано, в каком случае количество вещества больше) | |
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: уравнение Менделеева-Клапейрона) | |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении | 2 |
имеется один или несколько из следующих недостатков. | |
| |
В объяснении не указано или не используется одно из физических | |
явлений, свойств, определений или один из законов (формул), | |
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, | |
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим | |
законом, свойством, явлением, определением и т.п.) | |
И (ИЛИ)
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но в них содержится один логический недочёт. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение | |
(возможно, неверные), которые не отделены от решения | |
и не зачёркнуты. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеется неточность в указании на одно из физических | |
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для | |
полного верного объяснения | |
Представлено решение, соответствующее одному из следующих | 1 |
случаев. | |
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, | |
но в нём не указаны два явления или физических закона, | |
необходимых для полного верного объяснения. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные | |
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие | |
к ответу, содержат ошибки. | |
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на | |
решение задачи | |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
Максимальный балл | 3 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На рисунке изображены графики двух процессов, проведённых с идеальным газом при одном и том же давлении. Графики процессов
представлены на рисунке. Почему изобара лежит выше изобары
? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности
Вы использовали для объяснения.
1. Идеальный газ подчиняется уравнению Менделеева-Клапейрона:
где – давление газа,
– объем,
– количество газа,
– температура газа в Кельвинах.
Выразим температуру
2. Зафиксируем объем , при этом отношение температур равно
Значит количество газа во втором больше, чем количество газа в первом.
Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
ответ (в данном случае: различия количества вещества в порциях газа) | |
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: уравнение Менделеева-Клапейрона) | |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении | 2 |
имеется один или несколько из следующих недостатков. | |
| |
В объяснении не указано или не используется одно из физических | |
явлений, свойств, определений или один из законов (формул), | |
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, | |
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим | |
законом, свойством, явлением, определением и т.п.) | |
И (ИЛИ)
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но в них содержится один логический недочёт. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение | |
(возможно, неверные), которые не отделены от решения | |
и не зачёркнуты. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеется неточность в указании на одно из физических | |
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для | |
полного верного объяснения | |
Представлено решение, соответствующее одному из следующих | 1 |
случаев. | |
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, | |
но в нём не указаны два явления или физических закона, | |
необходимых для полного верного объяснения. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные | |
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие | |
к ответу, содержат ошибки. | |
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на | |
решение задачи | |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
Максимальный балл | 3 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Две одинаковые массы различного идеального газа изотермически расширяются при одной и той же температуре. Изотермы
представлены на рисунке. Почему изотерма I лежит выше изотермы II? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности
Вы использовали для объяснения
Идеальный газ подчиняется закону Клапейрона–Менделеева:
где – давление газа,
– объем,
– количество газа,
– температура газа в Кельвинах.
Выразим давление газа
Зафиксируем объём . По условию температуры газов одинаковые. Отношение давлений равно
Значит, количество газа в первом случае больше, чем во втором, из-за чего изотерма 1 лежит выше изотермы 2. Количество вещества равно:
где – масса газа,
– молярная масса газа.
Тогда
так как по условию массы газов одинаковы, то
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Две порции одного и того же идеального газа изотермически расширяются при одной и той же температуре. Изотермы представлены
на рисунке. Почему изотерма I лежит выше изотермы II? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы
использовали для объяснения
Источники:
1. Идеальный газ подчиняется закону Клапейрона–Менделеева:
где – давление газа,
– объем,
– количество газа,
– температура газа в Кельвинах.
Выразим давление газа
2. Зафиксируем объём . По условию температуры газов одинаковые. Отношение давлений равно
Значит, количество газа в первом случае больше, чем во втором, из-за чего изотерма 1 лешит выше изотермы 2
Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
ответ (в данном случае: количество вещества газа в первом сслучае больше чем во втором) | |
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: уравнение Менделеева-Клапейрона) | |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении | 2 |
имеется один или несколько из следующих недостатков. | |
| |
В объяснении не указано или не используется одно из физических | |
явлений, свойств, определений или один из законов (формул), | |
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, | |
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим | |
законом, свойством, явлением, определением и т.п.) | |
И (ИЛИ)
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но в них содержится один логический недочёт. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение | |
(возможно, неверные), которые не отделены от решения | |
и не зачёркнуты. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеется неточность в указании на одно из физических | |
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для | |
полного верного объяснения | |
Представлено решение, соответствующее одному из следующих | 1 |
случаев. | |
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, | |
но в нём не указаны два явления или физических закона, | |
необходимых для полного верного объяснения. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные | |
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие | |
к ответу, содержат ошибки. | |
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на | |
решение задачи | |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
Максимальный балл | 3 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На графике зависимости изображен процесс, происходящий с постоянным количеством вещества идеального газа. Определите
из графика и при помощи газовых законов, как изменяются давление
, объем
и температура
в указанном процессе.
Так как прямая проходит через начало координат, то (
,
). Из формулы:
При этом из уравнения:
следует, что объём уменьшается. Подведём итог:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На графике зависимости изображен процесс, происходящий с постоянным количеством вещества идеального газа. Определите
из графика и при помощи газовых законов, как изменяются давление
, объем
и температура
в указанном процессе.
Из графика следует, что давление уменьшается.
Так как прямая проходит через начало координат, то (
,
). По определению:
Т.к. масса остаётся постоянной, а плотность уменьшается, то объём увеличивается.
Это уравнение соответствует изотермическому процессу, т.е. . Подведём итог:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Некоторая масса идеального газа переведена из состояния 1 в состояние 2. Как изменялся объем газа в этом процессе?
Проведем две прямые через начало координат и точки 1 и 2
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:
где – количество вещества,
– температура газа.
Тогда для первой и второй точки:
Тогда искомое соотношение
Так как ,
, при этом
. Тогда
Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
ответ (в данном случае: сказано как изменяется объём) | |
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: уравнение Менделеева-Клапейрона) | |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении | 2 |
имеется один или несколько из следующих недостатков. | |
| |
В объяснении не указано или не используется одно из физических | |
явлений, свойств, определений или один из законов (формул), | |
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, | |
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим | |
законом, свойством, явлением, определением и т.п.) | |
И (ИЛИ)
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но в них содержится один логический недочёт. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение | |
(возможно, неверные), которые не отделены от решения | |
и не зачёркнуты. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеется неточность в указании на одно из физических | |
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для | |
полного верного объяснения | |
Представлено решение, соответствующее одному из следующих | 1 |
случаев. | |
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, | |
но в нём не указаны два явления или физических закона, | |
необходимых для полного верного объяснения. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные | |
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие | |
к ответу, содержат ошибки. | |
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на | |
решение задачи | |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
Максимальный балл | 3 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На диаграмме (см. рисунок) показан процесс изменения состояния идеального одноатомного газа в сосуде под
поршнем. Объясните, как меняется давление газа по мере его перехода из состояния 1 в состояние 2, а затем в состояние
3.
Проведем две прямые через начало координат так, как показано на рисунке
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:
где – давление газа,
– объём газа,
– количество вещества,
– температура газа.
Давление из уравнения Менделеева-Клапейрона равно:
При этом прямые описываются уравнением:
Тогда
то есть давление в точках 1 – 3 описывает только с помощью угловых коэффициентов. Так как точки 1 и 3 лежат на одной
прямой, то давление в них одинаково, при этом , значит, давление в точке 2 меньше, чем давление в точках 1 и
3.
Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
ответ (в данном случае: сказано как изменяется давление) | |
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: записано уравнение Менделеева-Клапейрона, получены формулы для сравнения давлений) | |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении | 2 |
имеется один или несколько из следующих недостатков. | |
| |
В объяснении не указано или не используется одно из физических | |
явлений, свойств, определений или один из законов (формул), | |
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, | |
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим | |
законом, свойством, явлением, определением и т.п.) | |
И (ИЛИ)
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но в них содержится один логический недочёт. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение | |
(возможно, неверные), которые не отделены от решения | |
и не зачёркнуты. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеется неточность в указании на одно из физических | |
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для | |
полного верного объяснения | |
Представлено решение, соответствующее одному из следующих | 1 |
случаев. | |
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, | |
но в нём не указаны два явления или физических закона, | |
необходимых для полного верного объяснения. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные | |
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие | |
к ответу, содержат ошибки. | |
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на | |
решение задачи | |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
Максимальный балл | 3 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На диаграмме (см. рисунок) показан процесс изменения состояния идеального одноатомного газа в сосуде под
поршнем. Объясните, как меняется объем газа по мере его перехода из состояния 1 в состояние 2, а затем в состояние 3.
Источники:
Проведем три прямые через начало координат так, как показано на рисунке
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:
где – давление газа,
– объём газа,
– количество вещества,
– температура газа.
Давление из уравнения Менделеева-Клапейрона равно:
При этом прямые описываются уравнением:
Тогда
Т.е. объем обратно пропорционален угловому коэффициенту прямой.
то есть объем в точках 1 – 3 описывает только с помощью угловых коэффициентов. Так как , значит, объемы
соотносятся следующим образом:
.
Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
ответ (в данном случае: сказано как изменяется давление) | |
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: записано уравнение Менделеева-Клапейрона, получены формулы для сравнения давлений) | |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении | 2 |
имеется один или несколько из следующих недостатков. | |
| |
В объяснении не указано или не используется одно из физических | |
явлений, свойств, определений или один из законов (формул), | |
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, | |
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим | |
законом, свойством, явлением, определением и т.п.) | |
И (ИЛИ)
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но в них содержится один логический недочёт. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение | |
(возможно, неверные), которые не отделены от решения | |
и не зачёркнуты. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеется неточность в указании на одно из физических | |
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для | |
полного верного объяснения | |
Представлено решение, соответствующее одному из следующих | 1 |
случаев. | |
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, | |
но в нём не указаны два явления или физических закона, | |
необходимых для полного верного объяснения. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные | |
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие | |
к ответу, содержат ошибки. | |
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на | |
решение задачи | |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
Максимальный балл | 3 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На диаграмме (см. рисунок) показан процесс изменения состояния идеального одноатомного газа в сосуде под поршнем.
Объясните, как меняется температура газа по мере его перехода из состояния 1 в состояние 2, а затем в состояние 3.
Источники:
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:
где – давление газа,
– объём газа,
– количество вещества,
– температура газа.
Отсюда получаем зависимость
Заметим, что график зависимости - гипербола, а значит изобразим 3 гиперболы на рисунке
Получаем 3 зависимости:
где - зависит от температуры:
Из графиков заметим, что а значит
Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
ответ (в данном случае: сказано как изменяется давление) | |
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: записано уравнение Менделеева-Клапейрона, получены формулы для сравнения давлений) | |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении | 2 |
имеется один или несколько из следующих недостатков. | |
| |
В объяснении не указано или не используется одно из физических | |
явлений, свойств, определений или один из законов (формул), | |
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, | |
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим | |
законом, свойством, явлением, определением и т.п.) | |
И (ИЛИ)
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но в них содержится один логический недочёт. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение | |
(возможно, неверные), которые не отделены от решения | |
и не зачёркнуты. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеется неточность в указании на одно из физических | |
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для | |
полного верного объяснения | |
Представлено решение, соответствующее одному из следующих | 1 |
случаев. | |
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, | |
но в нём не указаны два явления или физических закона, | |
необходимых для полного верного объяснения. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные | |
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие | |
к ответу, содержат ошибки. | |
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на | |
решение задачи | |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
Максимальный балл | 3 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На диаграмме (см. рисунок) показан процесс изменения состояния идеального одноатомного газа в сосуде под
поршнем. Объясните, как меняется объем газа по мере его перехода из состояния 1 в состояние 2, а затем в состояние 3.
Источники:
Проведем три прямые через начало координат так, как показано на рисунке
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:
где – давление газа,
– объём газа,
– количество вещества,
– температура газа.
Давление из уравнения Менделеева-Клапейрона равно:
При этом прямые описываются уравнением:
Тогда
Т.е. объем обратно пропорционален угловому коэффициенту прямой.
то есть объем в точках 1 – 3 описывает только с помощью угловых коэффициентов. Так как , значит, объемы
соотносятся следующим образом:
.
Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
ответ (в данном случае: сказано как изменяется давление) | |
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: записано уравнение Менделеева-Клапейрона, получены формулы для сравнения давлений) | |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении | 2 |
имеется один или несколько из следующих недостатков. | |
| |
В объяснении не указано или не используется одно из физических | |
явлений, свойств, определений или один из законов (формул), | |
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, | |
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим | |
законом, свойством, явлением, определением и т.п.) | |
И (ИЛИ)
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но в них содержится один логический недочёт. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение | |
(возможно, неверные), которые не отделены от решения | |
и не зачёркнуты. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеется неточность в указании на одно из физических | |
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для | |
полного верного объяснения | |
Представлено решение, соответствующее одному из следующих | 1 |
случаев. | |
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, | |
но в нём не указаны два явления или физических закона, | |
необходимых для полного верного объяснения. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные | |
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие | |
к ответу, содержат ошибки. | |
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на | |
решение задачи | |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
Максимальный балл | 3 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Ha -диаграмме показано, как изменялись давление и температура разреженного газа в процессе его нагревания. Как изменялась
температура газа (увеличивалась, уменьшалась, или же оставалась неизменной) на участках 1-2 и 2-3? Объясните причины такого
изменения температуры газа в процессе его расширения, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали Для
объяснения.
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:
где – давление газа,
– объём газа,
– количество вещества,
– температура газа.
Процесс 1-2: давление прямо пропорционально объёму (
, где
).
Из уравнения Менделеева-Клапейрона следует, что и температура в процессе увеличивается с увеличением объёма и
давления.
Процесс 2-3: из графика давление постоянно , а объём увеличивается, значит, из уравнения Менделеева-Клапейрона
температура также увеличивается.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На рисунке представлен график процессов, происходящих с идеальным газом неизменной массы в координатах (n, p). Постройте график этих процессов в координатах (V, T). Опишите используемые при построении закономерности.
Пусть объём и температура в 1 точке ,
; во 2
,
; в 3
,
.
Концентрация равна
где – число молекул (const).
Проанализируем каждый процесс.
1. На первом участке концентрация не изменяется. Тогда объём также не изменяется, т.е. это изохорный процесс. Из закона
Шарля: видно, что температура на этом участке увеличивается, т.к. давление увеличивается(
=
).
2. На втором участке зависимость концентрации и давления есть прямая пропорциональность. По закону Авогадро: .
Значит
. Т.е. процесс изотермический. По закону Бойля-Мариотта
. Т.к. давление в процессе увеличивается,
то объём уменьшается(
=
).
3. График этих процессов в (V,T) будет выглядеть так:
Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
ответ (в данном случае: построен график зависимости процессов) | |
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: записана формула концентрации, записан закон Шарля, закон Бойля-Мариотта, закон Авогадро) | |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении | 2 |
имеется один или несколько из следующих недостатков. | |
| |
В объяснении не указано или не используется одно из физических | |
явлений, свойств, определений или один из законов (формул), | |
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, | |
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим | |
законом, свойством, явлением, определением и т.п.) | |
И (ИЛИ)
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но в них содержится один логический недочёт. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение | |
(возможно, неверные), которые не отделены от решения | |
и не зачёркнуты. | |
И (ИЛИ)
| |
В решении имеется неточность в указании на одно из физических | |
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для | |
полного верного объяснения | |
Представлено решение, соответствующее одному из следующих | 1 |
случаев. | |
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, | |
но в нём не указаны два явления или физических закона, | |
необходимых для полного верного объяснения. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные | |
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. | |
ИЛИ
| |
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие | |
к ответу, содержат ошибки. | |
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, | |
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на | |
решение задачи | |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
Максимальный балл | 3 |