Задания ЕГЭ по теме: 21_Молекулярная_физика

Объём сосуда с идеальным газом уменьшили вдвое, выпустив половину газа и поддерживая температуру газа в сосуде постоянной. Как изменились при этом давление газа в сосуде и его внутренняя энергия? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Давление газа в сосуде Внутренняя энергия газа в сосуде      

На рисунке показан процесс изменения состояния 1 моль одноатомного идеального газа (U – внутренняя энергия газа; p – давление газа). Как изменяются в ходе этого процесса абсолютная температура и объём газа? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:   1) увеличивается 2) уменьшается 3) не изменяется   Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.   Абсолютная температура газа Объём газа      

Запишите показания термометра с учётом абсолютной погрешности измерений. Абсолютная погрешность измерения температуры равна цене деления термометра.                                   Ответ: (                  ±                  ) °С.

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, от массы газа. У него имеется пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены одним и тем же газом при различных температурах и давлениях (см. таблицу). Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести исследование?   № сосуда Давление, кПа Температура газа в сосуде, °С Масса газа, г 1 300 75 5 2 350 80 10 3 250 90 8 4 350 75 10 5 250 90 5   В ответ запишите номера выбранных сосудов.   Ответ:      

1 моль идеального газа участвует в процессе 1–2–3, график которого изображён на рисунке в координатах p–V, где p – давление газа, V – объём газа. Как изменяются абсолютная температура газа Т в ходе процесса 1–2 и концентрация молекул газа n в ходе процесса 2–3? Масса газа остаётся постоянной.     Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:   1) увеличивается 2) уменьшается 3) не изменяется   Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.   Абсолютная температура  газа в ходе процесса 1–2 Концентрация молекул газа  в ходе процесса 2–3      

Запишите показания барометра с учётом абсолютной погрешности измерений. Верхняя шкала барометра проградуирована в кПа, нижняя – в мм рт. ст. Абсолютная погрешность прямого измерения барометра равна цене деления барометра.     Ответ: (                  ±                  ) мм рт. ст.

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость давления газа, находящегося в сосуде, от массы газа. У него имеются пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены аргоном разной массы при различных температурах (см. таблицу). Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести исследование?   № сосуда Объём сосуда, л Температура газа в сосуде, К Масса газа в сосуде, г 1 6 320 10 2 4 350 6 3 6 320 8 4 4 340 6 5 5 300 10   Запишите в таблицу номера выбранных сосудов.   Ответ:      

На рисунке показан график изменения состояния постоянного количества одноатомного идеального газа, состоящий из четырёх участков. Установите соответствие между участками графика и значениями физических величин, характеризующих процессы на этих участках (DU – изменение внутренней энергии, А – работа газа). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.     УЧАСТКИ ГРАФИКА ЗНАЧЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИНА)  переход 1 – 2 Б)  переход 2 – 3    1)  2)  3)  4)  АБ12341234

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость давления газа, находящегося в сосуде, от объёма газа. У него имеются пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены различными газами при различных температурах (см. таблицу). Массы газов одинаковы. Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести исследование?   № сосуда Объём сосуда, л Температура газа в сосуде, К Газ в сосуде 1 8 300 неон 2 10 180 аргон 3 8 320 аргон 4 12 300 неон 5 6 280 аргон   Запишите в ответе номера выбранных сосудов.   Ответ:      

Один моль одноатомного идеального газа участвует в процессе 1–2–3, график которого изображён на рисунке в координатах V–T, где V – объём газа, T – абсолютная температура газа. Как изменяются концентрация молекул газа n в ходе процесса 1–2 и давление газа p в ходе процесса 2–3? Масса газа остаётся постоянной.     Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:   1) увеличивается 2) уменьшается 3) не изменяется   Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.   Концентрация молекул газа  в ходе процесса 1–2 Давление газа  в ходе процесса 2–3      

В сосуде неизменного объёма находилась при комнатной температуре смесь двух идеальных газов, по 2 моль каждого. Половину содержимого сосуда выпустили, а затем добавили в сосуд 1 моль первого газа. Температура в сосуде поддерживалась неизменной. Как изменились в результате проведённых экспериментов парциальное давление первого газа и давление смеси газов? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:   1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась   Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.   Парциальное давление первого газа Давление смеси газов      

Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления р газа от объёма V. Масса газа в процессе не изменяется. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения относительно процессов, показанных на графике.  1)  Абсолютная температура газа максимальна в состоянии 1.  2)  В процессе 1 – 2 абсолютная температура газа изобарно увеличилась в 2 раза.  3)  В процессе 2 – 3 абсолютная температура газа изохорно увеличилась в 1,5 раза.  4)  Плотность газа минимальна в состоянии 1.  5)  В ходе процесса 1–2–3 среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа увеличилась в 6 раз.

На рТ-диаграмме показано, как изменялись давление и абсолютная температура некоторого постоянного количества одноатомного разреженного газа при его переходе из начального состояния  1 в состояние 4. Как при этом изменялись объём газа V и его внутренняя энергия U на каждом из трёх участков 1–2, 2–3, 3–4 (увеличивались, уменьшались или же оставались постоянными)? Ответ поясните, указав, какие физические явления и законы Вы использовали для объяснения.    

С одноатомным идеальным газом происходит циклический процесс 1−2−3−4−1, pV-диаграмма которого представлена на рисунке. Максимальная температура, достигаемая газом в этом процессе, составляет 400 К. Масса газа постоянна. На основании анализа этого циклического процесса выберите все верные утверждения.      1)  Работа, совершённая над газом при его изобарном сжатии, равна 100 Дж.  2)  В процессе 2–3 газ получает положительное количество теплоты.  3)  Работа газа за цикл равна 200 Дж.  4)  Минимальная температура в циклическом процессе равна 200 К.  5)  Количество теплоты, переданное газу при изохорном нагревании, равно 900 Дж.

Горизонтальный сосуд разделён подвижным поршнем, который может свободно перемещаться без трения. Правая часть сосуда заполнена воздухом и герметично закрыта пробкой, левая часть сосуда открыта. Поршень соединён пружиной с левой стенкой сосуда. Первоначально поршень находится в равновесии, а пружина сжата. В недеформированном состоянии длина пружины больше, чем показанная на рисунке, но меньше, чем длина сосуда. Опишите, куда сместится поршень, если из правой части сосуда вынуть пробку. Температуру воздуха считать постоянной. Ответ поясните, указав какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.  

В одном сосуде под поршнем в объёме V0 при комнатной температуре находится только насыщенный водяной пар и вода, которая занимает малый объём. В другом сосуде под поршнем в объёме V0 при том же давлении p0 находится сухой воздух. Воздух и водяной пар изотермически сжимают так, что объём под поршнем уменьшается в 2 раза. Постройте графики этих двух процессов в переменных p – V. Опираясь на законы молекулярной физики, объясните построение графиков.    

Герметичный теплоизолированный сосуд разделили неподвижной перегородкой, способной проводить тепло, на две равные части. В первую часть сосуда поместили некоторое количества аргона при температуре 328 К, а во вторую –  такое же количество аргона при температуре 15 °С. Считая, что теплоёмкость сосуда пренебрежимо мала, выберите два утверждения, которые верно отражают изменения, происходящие с аргоном при переходе к тепловому равновесию.  1)  Температура газа во второй части сосуда повысилась.  2)  Внутренняя энергия газа в первой части сосуда увеличилась.  3)  При теплообмене газ в первой части сосуда отдавал теплоту, а газ во второй части сосуда её получал.  4)  Через достаточно большой промежуток времени температура газов в обеих частях сосуда стала одинаковой и равной 25 °С.  5)  В результате теплообмена газ в первой части сосуда совершил положительную работу.

Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления газа р от объёма V. Масса газа в процессе не изменяется. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующих отражённые на графике процессы.  1)  Абсолютная температура газа максимальна в состоянии 3.  2)  В процессе 1–2 абсолютная температура газа изобарно увеличилась в 2 раза.  3)  В процессе 2–3 абсолютная температура газа изохорно уменьшилась в 1,5 раза.  4)  Плотность газа минимальна в состоянии 1.  5)  В ходе процесса 1–2–3 среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа увеличивается в 3 раза.

На рис. 1 приведена зависимость концентрации n идеального одноатомного газа от его давления р в процессе 1–2–3. Количество вещества газа постоянно. Постройте график этого процесса в координатах p–V (V – объём газа). Точка, соответствующая состоянию 1, уже отмечена на рис. 2. Построение объясните, опираясь на законы молекулярной физики.   Рис. 1 Рис. 2      

С идеальным газом происходит циклический процесс 1−2−3−4−1, pV-диаграмма которого представлена на рисунке. Максимальная температура, достигаемая газом в этом процессе, составляет 400 К. На основании анализа этого циклического процесса выберите два верных утверждения.    1)  Работа газа при его изобарном расширении равна 200 Дж.  2)  Количество вещества газа, участвующего в циклическом процессе, превышает 0,45 моля.  3)  Работа, совершённая над газом при его изобарном сжатии, равна 200 Дж.  4)  Минимальная температура в циклическом процессе равна 100 К.  5)  На участке 4–1 газ отдаёт положительное количество теплоты.

Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, который изображён на рисунке в переменных U–p, где U – внутренняя энергия газа, p – его давление. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, определите, получает ли газ положительное количество теплоты или отдаёт его в процессах 1–2 и 2–3. Ответ поясните.  

В комнате при 20 °С относительная влажность воздуха составляет 40%. При умеренной физической нагрузке через лёгкие человека проходит 15 л воздуха за 1 мин. Выдыхаемый воздух имеет температуру 34 °С и относительную влажность 100%. Давление насыщенного водяного пара при 20 °С равно 2,34 кПа, а при 34 °С –  5,32 кПа. Какую массу воды теряет тело человека за 1 ч за счёт дыхания? Считать, что объём выдыхаемого воздуха равен объёму, который проходит через лёгкие человека. Влажность воздуха в комнате считать неизменной.  

Влажный воздух находится в вертикальном гладком цилиндрическом сосуде под невесомым поршнем с площадью S. На поршень медленно насыпают песок. На стенках сосуда появляется роса, если масса песка становится равной m. Температура влажного воздуха в сосуде поддерживается постоянной. Снаружи сосуда давление воздуха равно нормальному атмосферному давлению р0. Определите первоначальную относительную влажность воздуха в сосуде.  

В комнате при 20 °С относительная влажность воздуха составляет 40%. В состоянии покоя через лёгкие человека проходит 5 л воздуха за 1 мин. Выдыхаемый воздух имеет температуру 34 °С и относительную влажность 100%. Давление насыщенного водяного пара при 20 °С равно 2,34 кПа, а при 34 °С –  5,32 кПа. Какое количество воды теряет тело человека за 1 ч за счёт дыхания? Считать, что выдыхаемый воздух имеет такой же объём, какой проходит через лёгкие человека. Влажность воздуха в комнате не изменяется.  

Сосуд разделён тонкой перегородкой на две части, отношение объёмов которых V2V1=3. В первой и второй частях сосуда находится воздух с относительной влажностью φ1=60 % и φ2=70 % соответственно. Какой будет относительная влажность воздуха в сосуде, если перегородку убрать? Считать, что температура воздуха в частях сосуда одинакова и не меняется до и после снятия перегородки.  

В вертикальном цилиндре, закрытом лёгким поршнем, находится бензол (С6H6) при температуре кипения t=80   o C . При сообщении бензолу количества теплоты Q часть его превращается в пар, который при изобарном расширении совершает работу А. Удельная теплота парообразования бензола L=396⋅ 10 3  Дж/кг, его молярная масса M = 78⋅ 10 −3  кг/моль. Какая часть подведённого к бензолу количества теплоты переходит в работу? Объёмом жидкого бензола пренебречь.    

Закрытый вертикальный цилиндрический сосуд, заполненный идеальным газом, разделён на две части тяжёлым поршнем, способным скользить без трения. В начальном равновесном состоянии в верхней и нижней частях сосуда находилось по ν=1 моль газа, а отношение объёмов верхней и нижней частей сосуда было равно 2. После того как из верхней части сосуда полностью откачали газ, через длительный промежуток времени установилось новое состояние равновесия. Найдите отношение объёмов верхней и нижней частей сосуда после откачки газа. Температура газа T в обеих частях сосуда всё время поддерживалась одинаковой и постоянной.