Абсолютную температуру газа в открытом сосуде увеличили на 25



§ 41. Абсолютная температура и средняя кинетическая энергия молекул (окончание)

17. Кислород содержится в баллоне под давлением 0,2 МПа. Средняя квадратичная скорость молекул газа равна 700 м/с. Чему равна концентрация молекул кислорода?

18. Чему равна средняя квадратичная скорость молекул азота при нормальных условиях?

19. Увеличится или уменьшится давление газа при увеличении средней квадратичной скорости его молекул на 50 %? На сколько процентов?

20. Сосуд разделён теплонепроницаемым поршнем на две части. В одной части находится 1 г гелия при температуре 300 К, а в другой — 1 г неона при температуре 600 К.

а) Чему равно отношение средней кинетической энергии атомов неона к средней кинетической энергии атомов гелия?

б) Суммарная кинетическая энергия атомов какого газа больше? Во сколько раз больше?

в) Средняя квадратичная скорость атомов какого газа больше? Во сколько раз больше?

21. Абсолютную температуру газа, находящегося в открытом сосуде, увеличили на 25 %. Как при этом изменится:

б) концентрация молекул газа?

в) средняя кинетическая энергия молекулы?

г) суммарная кинетическая энергия всех молекул?

д) средняя квадратичная скорость молекул?

ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ

22. Во сколько раз уменьшится давление газа на поверхность, если она станет поглощать половину налетающих на неё молекул газа?

23. Герметично закрытый сосуд полностью заполнен водой. Во сколько раз давление р внутри сосуда стало бы больше нормального атмосферного, если бы силы взаимодействия между молекулами воды исчезли, а температура образовавшегося пара была равна 300 К? Примите, что образовавшийся пар удовлетворяет уравнению состояния идеального газа.

24. Когда в баллоне с горячим воздухом при температуре Тгор образовалась течь, давление в баллоне начало изменяться, но через некоторое время оно стало практически постоянным.

а) Будет установившееся давление р2 в баллоне больше внешнего давления ра или меньше?

б) Найдите установившееся давление р2 в баллоне, если температура окружающего воздуха равна Токр.

25. При повышении температуры газа на 150 К средняя квадратичная скорость его молекул увеличилась с 500 м/с до 600 м/с. Чему равна начальная температура газа? Насколько ещё нужно нагреть этот газ, чтобы средняя квадратичная скорость его молекул стала равной 800 м/с?

26. Как изменится давление воздуха, если содержащиеся в нём молекулы азота заменить таким же количеством молекул водяного пара при сохранении:

а) средней кинетической энергии молекул?

б) средней квадратичной скорости молекул?

Источник статьи: http://xn--24-6kct3an.xn--p1ai/%D0%97%D0%B0%D0%B4%D0%B0%D1%87%D0%BD%D0%B8%D0%BA_%D0%BF%D0%BE_%D1%84%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%B5_%2010_%D0%BA%D0%BB_%D0%93%D0%B5%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D1%88%D1%82%D0%B5%D0%B9%D0%BD_%D0%A7%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%8C_3/41.1.html

§ 41. Абсолютная температура и средняя кинетическая энергия молекул (окончание)

17. Кислород содержится в баллоне под давлением 0,2 МПа. Средняя квадратичная скорость молекул газа равна 700 м/с. Чему равна концентрация молекул кислорода?

18. Чему равна средняя квадратичная скорость молекул азота при нормальных условиях?

19. Увеличится или уменьшится давление газа при увеличении средней квадратичной скорости его молекул на 50 %? На сколько процентов?

20. Сосуд разделён теплонепроницаемым поршнем на две части. В одной части находится 1 г гелия при температуре 300 К, а в другой — 1 г неона при температуре 600 К.

а) Чему равно отношение средней кинетической энергии атомов неона к средней кинетической энергии атомов гелия?

б) Суммарная кинетическая энергия атомов какого газа больше? Во сколько раз больше?

в) Средняя квадратичная скорость атомов какого газа больше? Во сколько раз больше?

21. Абсолютную температуру газа, находящегося в открытом сосуде, увеличили на 25 %. Как при этом изменится:

б) концентрация молекул газа?

в) средняя кинетическая энергия молекулы?

г) суммарная кинетическая энергия всех молекул?

д) средняя квадратичная скорость молекул?

22. Во сколько раз уменьшится давление газа на поверхность, если она станет поглощать половину налетающих на неё молекул газа?

23. Герметично закрытый сосуд полностью заполнен водой. Во сколько раз давление р внутри сосуда стало бы больше нормального атмосферного, если бы силы взаимодействия между молекулами воды исчезли, а температура образовавшегося пара была равна 300 К? Примите, что образовавшийся пар удовлетворяет уравнению состояния идеального газа.

24. Когда в баллоне с горячим воздухом при температуре Тгор образовалась течь, давление в баллоне начало изменяться, но через некоторое время оно стало практически постоянным.

а) Будет установившееся давление р2 в баллоне больше внешнего давления ра или меньше?

б) Найдите установившееся давление р2 в баллоне, если температура окружающего воздуха равна Токр.

25. При повышении температуры газа на 150 К средняя квадратичная скорость его молекул увеличилась с 500 м/с до 600 м/с. Чему равна начальная температура газа? Насколько ещё нужно нагреть этот газ, чтобы средняя квадратичная скорость его молекул стала равной 800 м/с?

26. Как изменится давление воздуха, если содержащиеся в нём молекулы азота заменить таким же количеством молекул водяного пара при сохранении:

а) средней кинетической энергии молекул?

б) средней квадратичной скорости молекул?

Источник статьи: http://xn--24-6kct3an.xn--p1ai/%D0%97%D0%B0%D0%B4%D0%B0%D1%87%D0%BD%D0%B8%D0%BA_%D0%BF%D0%BE_%D1%84%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%B5_10_%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81_%D0%93%D0%B5%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D1%88%D1%82%D0%B5%D0%B9%D0%BD_%D0%9A%D0%BE%D1%88%D0%BA%D0%B8%D0%BD%D0%B0/41.1.html

Самоподготовка учащихся 11-ых классов по физике в рамках ЕГЭ по разделу «Молекулярная физика и тепловые явления»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №6

Самоподготовка учащихся 11-ых классов по физике в рамках ЕГЭ по разделу

«Молекулярная физика и тепловые явления»

Выполнила: Учитель второй категории

Молекулярная физика и тепловые явления

Если в сосуде находится смесь двух невзаимодействующих собой газов массами m1 и m2 и молярными массами µ1 и µ2, то масса одного моля такой смеси равна

1) 2) 3)

4) 5)

где m— полная масса смеси газа, ν— полное количество молей смеси газа, учитывая что,

где – количество первого вещества, – соответственно второго, то есть

При увеличении средней квадратичной скорости молекул идеального газа в два раза и уменьшении концентрации молекул в два раза давление газа

1)увеличится в 4 раза 2) увеличится в 2 раза

3) уменьшится в 2 раза 4) увеличится в 8 раз 5) не изменится

Давление идеального газа равно:

где n-концентрация молекул в газе, m-масса молекул, -средняя квадратичная скорость молекулы. Тогда можно записать:

т. е. давление увеличится в два раза. Правильный ответ 2).

Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул идеального газа при увеличении абсолютной температуры газа в 4 раза

1) уменьшится в 4 раза 2) уменьшится в 2 раза 3) не изменится

4) увеличится в 2 раза 5) увеличится в 4 раза

Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул идеального газа равна:

где k-постоянная Больцмана, T-абсолютная температура газа. Тогда

т. е. энергия увеличится в 2 раза. Правильный ответ 4).

Если концентрация молекул первого газа вдвое больше концентрации молекул второго газа, а плотности газов при этом равны, то малярная масса первого µ1 и молярная масса второго µ2 связаны соотношением

1) µ1=4µ2 2) µ1=2µ2 3) µ1=µ2 4) µ1=1/2µ2 5) µ1=1/4µ2

где µ-молярная масса газа, m0 – масса одной молекулы, NA-число Авогадро, n-концентрация молекул в газе. Тогда

Количество вещества, находящееся в железной отливке объемом 28·10-3м3, равно (относительная атомная масса железа 56, плотность 7,8кг/м3)

1) 218,4кг,8кг 3) 23,5·1026 молекулмольмоль

Количество вещества определяется по формуле

где массу m можно найти как

При увеличении концентрации молекул в 4 раза давление идеального газа в сосуде не изменилось, то это означает, что средняя квадратичная скорость молекул

1) уменьшилась в 2 раза 2) уменьшилась в 4 раза

3) увеличилась в 2 раза 4) увеличилась в 4 раза

Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул идеального газа при увеличении абсолютной температуры газа в 4 раза

1) уменьшится в 4 раза 2) уменьшится в 2 раза 3) не изменится

4) увеличится в 2 раза 5) увеличится в 4 раза

Температура газа — это мера средней кинетической энергии молекул

то есть правильный ответ 5).

Давление P1 кислорода (μ1=32·103кг/моль) и P2 водорода (μ2=2·10-3кг/моль) в двух сосудах при одинаковой концентрации молекул газов в сосудах и одинаковой температуре связаны между собой соотношением

Согласно основному уравнению м. к.т.

то есть не зависит от молярной массы газа. Правильный ответ 5).

Если в открытом сосуде концентрация молекул газа уменьшилась на 20%, то абсолютная температура этого газа

1) увеличилась в 1.2 раза 2) увеличилась в 1.25

3) увеличилась в 1не изменилась 5) уменьшилась в 1.2 раза

Поскольку сосуд открытый то давление не меняется, то есть

Если в открытом сосуде увеличить абсолютную температуру газа на 25%, то концентрация молекул (газ считать идеальным)

1) уменьшится на 25% 2) увеличится на 25%

3) уменьшится на 50% 4) не изменится

Поскольку сосуд открытый то давление не меняется, то есть

Концентрация молекул идеального газа, давление которого P, молекулярная масса μ, средняя квадратичная скорость молекул V, равна

1) 2) 3) 4) 5)

Согласно основному уравнению м. к.т.

где m — масса одной молекулы, V — ее скорость, — кинетическая энергия, по определению количества вещества

В процессе 1-2 на диаграмме VT давление

идеального газа (масса газа неизменна)

1) возрастало 2) оставалось неизменным 3) уменьшалось

Из уравнения Менделеева-Клапейрона

Уравнение изобары

то есть чем больше давление, тем меньше α, и соответственно ниже проходит изобара, поэтому изобара, проходящая через точку 2, соответствует большему давлению, чем изобара, проходящая через точку 1 (P1 P2 и V1> V2 из уравнения Менделеева-Клапейрона

очевидно, что Т1>Т2. Правильный ответ 3).

Если каждая из точек на диаграмме PT соответствует состоянию одной и той же массы газа, то плотности газов в этих состояниях связаны соотношениями

Из уравнения Менделеева-Клапейрона

то есть чем больше объем, тем меньше α, и соответственно ниже проходит изохора, поэтому изохора, проходящая через точку 3, соответствует большему объему, чем изохора, проходящая через точку 2, и, большему чем объем при изохорном процессе, график которого проходит через точку 1. (V1 m2 2) m1=m2 3) m1 — средняя кинетическая энергия одной молекулы. Согласно первому началу термодинамики при адиабатном процессе работа газа совершается за счет изменения внутренней энергии, то есть

учитывая, что для одного моля вещества N=NA и R= NA·k, имеем

знак « — « означает, что температура убывает. Правильный ответ 1).

Результирующее изменение внутренней энергии идеального газа, как рабочего тела тепловой машины за один цикл, в котором газ получает от нагревателя количество теплоты Q1, отдает холодильнику Q2 и совершает работу А, равно

На участке цикла, где газ получает тепло ∆U1=Q1-А1, на участке, где газ отдает тепло ∆U2=-Q2-A2 (А1 и А2 – работы на соответствующих участках). Учитывая, что ∆U=∆U1+∆U2 и А=А1-А2, имеем ∆U=Q1-Q2-А=-(А-(Q1-Q2)). Правильный ответ 5)[†].

На изменение внутренней энергии при изобарическом нагревании одноатомного газа идет … процентов полученного газом количества теплоты

В случае идеального одноатомного газа его внутреннюю энергию можно считать, как кинетическую энергию всех молекул

N – количество молекул, содержащихся в газе, средняя кинетическая энергия одной молекулы. При изобарном процессе первое начало термодинамики записывается, как =∆U+A, где А=Р∆V. Из уравнения Менделеева-Клапейрона, учитывая, что давление постоянно, имеем

то есть, отнимая первое уравнение от второго

Количество молей идеального газа, который при изобарическом нагревании на 100К совершил работу 16.6кДж, равно (универсальная газовая постоянная R=8.31Дж·моль-1·К-1)

Из уравнения Менделеева-Клапейрона следует, что для изобарического процесса

с учетом того, что А=РV, имеем

Вопрос № 000

Максимальную внутреннюю энергию идеальный газ имеет в состоянии, соответствующим на диаграмме PV точке

Внутренняя энергия – есть функция от температуры, которая является средней кинетической энергии молекул, то есть чем больше температура, тем больше внутренняя энергия газа. Из уравнения Менделеева-Клапейрона

следует, что температура максимальна в точке 3 (максимальное давление P и объем V). Правильный ответ 3).

Работа, совершаемая тепловой машиной, имеющей коэффициент полезного действия 0.7 и отдающая за один цикл холодильнику 300Дж теплоты, равна за один цикл

здесь Qн – количество теплоты, переданное от нагревателя к рабочему телу, Qх – количество теплоты, переданное от рабочего тела к холодильнику, А – работа, совершенная за цикл. Очевидно, что

Если температура нагревателя идеальной тепловой машины 2220С, а температура холодильника 270С, то газ в машине отдает холодильнику … теплоты, полученной от нагревателя

К. п.д. идеальной тепловой машины

с другой стороны для любой тепловой машины

Максимально возможное к. п.д. тепловой машины, у которой температура нагреваС, а холодильника 270С, равно

К. п.д. любой тепловой машины не может превышать к. п.д. идеальной тепловой машины, имеющей ту же температуру нагревателя и холодильника, следовательно

Если смешать в калориметре равные массы двух жидкостей, имеющих различные удельные теплоемкости (с2=2с1) и разные температуры (Т1=2Т2), то температура смеси будет равна

1) 3Т1/4 2) 4Т1/5 3) 5Т1/8 4) 2Т1/3 5) 3Т1/8

На основании того, что количество теплоты, отданное первой жидкостью, равно количеству теплоты, принятому второй, составим уравнение теплового баланса. Обозначив установившуюся температуру – T, а массу жидкостей – m, имеем

Если в идеальной тепловой машине, абсолютная температура холодильника которой вдвое меньше температуры нагревателя, не меняя температуры нагревателя, температуру холодильника понизить вдвое, то к. п.д. машины увеличится в … раз

Пусть начальная температура холодильника Т1, температура нагревателя Тн, конечная температура холодильника Т2, причем

К. п.д. идеальной тепловой машины в первом случае

Очевидно, что к. п.д. во втором случае в полтора раза больше, чем в первом. Правильный ответ 1).

Полезная мощность идеальной тепловой машины, в которой рабочим веществом является газ с начальной температурой 700К, температура отработанного газа 350К и от нагревателя к рабочему веществу поступает 120кДж в минуту, равна

1) 2кВт 2) 1,5кВт 3) 1кВт 4) 0,5кВт 5) 2,5кВт

Полезная мощность Рп определяется, как

где Рз – затраченная мощность, которую в сою очередь можно определить, как

где Q – энергия подводимая за время t=60с. К. п.д. η же определяется

где Тн и Тх – температура соответственно нагревателя и холодильника. Окончательно

К. п.д. двигателя автомобиля, который при скорости V развивает силу тяги F, расходуя при этом за время t массу m бензина (теплотворная способность бензина q), равен

1) 2) 3) 4) 5)

К. п.д. η можно определить, как отношение полезной мощности Pn к затраченной Pз, причем

[*] Возможна запись первого начала термодинамики Q = ΔU +A – количество переданной газу теплоты Q идет на изменение внутренней энергии газа ΔU и совершение этим газом работы А

[†]в условии не сказано, что цикл замкнутый, поэтому нельзя считать, что изменение внутренней энергии равно 0.

Источник статьи: http://pandia.ru/text/79/544/52082.php


Adblock
detector