В двух сосудах (1) и (2) объёмом V_0 каждый находятся одинаковые идеальные одноатомные газы. Исходные состояния этих газов соответствуют точкам A и B на VT-диаграмме (см. рисунок). Известно, что сначала давление в... | Яндекс.Репетитор

Задание#T3811

В двух сосудах и объёмом каждый находятся одинаковые идеальные одноатомные газы. Исходные состояния этих газов соответствуют точкам и на

-диаграмме (см. рисунок). Известно, что сначала давление в обоих сосудах одинаковое. Затем из исходных состояний газы переводят в новые конечные состояния и .

В двух сосудах ... и ... объёмом ... каждый находятся одинаковые идеальные одноатомные газы. Исходные состояния этих газов соответствуют точкам ... и ... на ...-диаграмме (см. рисунок). Известно, что сначала давление в обоих сосудах одинаковое. Затем из исходных состояний газы переводят в новые конечные состояния ... и ....

Выберите два верных утверждения на основании анализа представленного графика и запишите их номера.

В исходном состоянии концентрация молекул газа в сосуде равна концентрации молекул газа в сосуде .
В конечном состоянии средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул газа в сосуде больше средней кинетической энергии хаотического движения молекул газа в сосуде .
Масса газа в сосуде больше массы газа в сосуде .
Изменение внутренней энергии газа, находящегося в сосуде , при его переходе из состояния в состояние равно изменению внутренней энергии газа, находящегося в сосуде , при его переходе из состояния в состояние .
Работа, совершённая газом, находящимся в сосуде в процессе , больше работы, совершённой газом, находящимся в сосуде в процессе .

Показать разбор и ответ

Указание

Для решения задачи необходимо знать определения концентрации молекул газа, средней кинетической энергии поступательного движения молекул идеального газа, внутренней энергии идеального одноатомного газа. Также необходимо знать газовые законы, уравнение Менделеева–Клапейрона и формулу для вычисления работы при изобарном расширении газа.

Решение

1. п. 1 неверен. Запишем для каждого из газов, находящихся в сосудах и

уравнения Менделеева–Клапейрона для исходного состояния, введя обозначения: — давление газов в т. и т. (по условию оно одинаково), и – количества газа в сосудах и соответственно:

Поскольку левые части этих уравнений равны, то равны и правые части, следовательно,

Это значит, что число молекул газа

в сосуде в раза больше числа молекул газа

в сосуде

Пользуясь определением концентрации

получаем, что

что противоречит утверждению п. 1.

2. п. 2 неверен. В конечном состоянии средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул газа в сосудах и равна:

то есть

что противоречит утверждению п. 2.

3. Из уравнений Менделеева-Клапейрона

написанных выше, следует, что масса газа в сосуде больше массы газа в сосуде

Поэтому утверждение п. 3 верно.

4. Изменение внутренней энергии газа, находящегося в сосуде

при его переходе из состояния в состояние

и газа, находящегося в сосуде при переходе из состояния в состояние равно соответственно:

то есть

значит, п. верен.

5. п. 5 неверен. Как видно из графиков, процессы

– изобарные (объём прямо пропорционален температуре ), причём давление, при котором совершается расширение газа, одинаково для обоих сосудов и равно Работа, совершённая газом, находящимся в сосуде :

Работа, совершённая газом, находящимся в сосуде :

Это значит, что

что противоречит утверждению п.

Ответ: 34 или 43

Это задание составили эксперты «СтатГрада» для Яндекса

Это задание решали 6 тыс. раз. С ним справились 38% пользователей.

Это задание в разделах:

МКТ, термодинамика

Это задание в тестах:

Тренировочный вариант ЕГЭ по физике №5

Задание#T3811

Это задание в разделах:

Это задание в тестах:

Рекомендованные задания