Задание 11. МКТ, термодинамика: все задания

Ответом к заданию по физике может быть целое число или конечная десятичная дробь (записывайте её через запятую, вот так: 2,5)

Версия для печати

1. Задание#T9760

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

Выберите два верных утверждения, описывающих состояние газов после установления равновесия в системе.

Концентрация гелия в правой части сосуда в раза меньше, чем аргона.
Отношение давления газов в правой части сосуда к давлению газа в левой части равно
В правой части сосуда общее число молекул газов меньше, чем в левой части.
Внутренняя энергия гелия и аргона одинакова.
В результате установления равновесия давление в правой части сосуда увеличилось в раза.

Показать ответ

Это задание взято из демовариантов ФИПИ 2018-2020

Это задание решали 13 тыс. раз. С ним справились 38% пользователей.

2. Задание#T3839

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.

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

Запишите их номера без пробелов и запятых.

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. верен. 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 соответствует утверждению п. (

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

то есть

что противоречит утверждению п.

3. п. неверен. Из уравнений Менделеева-Клапейрона ()–(), написанных выше, следует, что масса газа в сосуде () больше массы газа в сосуде (), что противоречит утверждению п.

4. п. неверен. 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

что противоречит утверждению п.

5. п. верен. 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 соответствует утверждению п.

Ответ: 15

Это задание составили эксперты «СтатГрада» для Яндекса

Это задание решали 8 тыс. раз. С ним справились 29% пользователей.

3. Задание#T3811

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

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.

4. Задание#T3779

На рисунке показан фрагмент графика зависимости давления насыщенного водяного пара от температуры

. Точки и на этом графике соответствуют значениям давления и температуры в сосудах с водяным паром и соответственно.

На рисунке показан фрагмент графика зависимости давления ... насыщенного водяного пара от температуры .... Точки ... и ... на этом графике соответствуют значениям давления и температуры в сосудах с водяным паром ... и ... соответственно.

Выберите два верных утверждения на основании анализа представленного графика.

Относительная влажность в сосуде меньше относительной влажности в сосуде .
Для того чтобы в сосуде выпала роса, необходимо, не изменяя давления в этом сосуде, уменьшить температуру в нём менее чем на градуса.
Для того чтобы в сосуде выпала роса, необходимо, не изменяя температуру в этом сосуде, увеличить давление в нём на кПа или более.
Абсолютная влажность в сосуде равна кг/м.
Абсолютная влажность в сосуде равна кг/м.

Запишите их номера без пробелов и запятых.

Показать ответ

Это задание составили эксперты «СтатГрада» для Яндекса

Это задание решали 4 тыс. раз. С ним справились 39% пользователей.

5. Задание#T3568

На рисунке показан фрагмент графика зависимости давления насыщенного водяного пара от температуры

Выберите два верных утверждения на основании анализа представленного графика.

Относительная влажность в сосуде больше относительной влажности в сосуде .
Для того чтобы в сосуде выпала роса, необходимо, не изменяя давления в этом сосуде, уменьшить температуру в нём менее чем на градусов.
Для того чтобы в сосуде выпала роса, необходимо, не изменяя температуру в этом сосуде, увеличить давление в нём менее чем на кПа.
Абсолютная влажность в сосуде равна кг/м.
Абсолютная влажность в сосуде равна кг/м.

Запишите их номера без пробелов и запятых.

Показать ответ

Это задание составили эксперты «СтатГрада» для Яндекса

Это задание решали 4 тыс. раз. С ним справились 41% пользователей.

6. Задание#T763

Зависимость температуры моль одноатомного идеального газа от давления показана на рисунке. Выберите из предложенных утверждений два, которые верно отражают результаты этого эксперимента.

В процессе объём газа увеличился в раза.
В процессе газ совершал положительную работу.
В процессе внутренняя энергия газа уменьшалась.
В процессе газ отдал положительное количество теплоты.
В процессе концентрация молекул газа не менялась.

Показать ответ

Это задание взято из демовариантов ФИПИ 2018-2020

Это задание решали 10 тыс. раз. С ним справились 34% пользователей.

7. Задание#T204

Идеальный газ совершает циклический процесс

, изображенный на рисунке.

В результате этого циклического процесса

суммарная работа, совершенная газом, равна нулю.
изменение внутренней энергии газа равно нулю.
суммарное количество полученной и отданной газом теплоты равно нулю.
вся теплота, полученная газом в процессе 1→2→3, полностью преобразуется в механическую работу.

Показать ответ

Это задание решали 14 тыс. раз. С ним справились 29% пользователей.

0 баллов сегодня

дней без пропуска

вс

пн

вт

ср

чт

пт

сб