IV. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона): Подготовьте ответы на следующие вопросы:

1. Какие параметры состояния газа связывает уравнение состояния?

2. С какими константами связана универсальная газовая постоянная?

3. Каков физический смысл универсальной газовой постоянной?

4. Запишите уравнение состояния для смеси различных идеальных газов.

5. Почему уравнение Менделеева-Клайперона можно применять для реальных газов при не слишком высоких давлениях и не очень низких температурах?

6. Какая величина остается постоянной при всех изопроцессах?

7. Запишите уравнение состояния для N частиц газа.

8. Какое давление покажет манометр при соединении двух сосудов с объемами V₁ и V₂, в которых находятся различные газы при давлении p₁ и p₂?

9. Сформулируйте закон Дальтона.

10. Как определить молярную массу смеси газов?

11. Поясните, как изменялся объем в ходе замкнутого цикла, изображенного на диаграмме P,T.

12. Один моль газа переведен из состояния 1 в состояние 2 (T₁=T₂), как показано на диаграмме P,V. Изобразить этот процесс на диаграмме P,T; записать уравнения процесса в переменных P,V и V,T.

Решение.

(1);

(2)

подставим (2) в (1):

, где ;

(3).

Кривая 1-2 на диаграмме V,T- парабола.

Решите следующие тестовые задания:

1. Уравнение состояния идеального газа: 1) 2) 3) 4)

2.Чем определяется состояние идеального газа? 1) химическим составом 2) температурой 3) объемом и давлением

4) совокупностью параметров состояния

3.Газ переведен из состояния 1 в состояние 2 при Р=const. Как изменилась масса газа?

1)осталась постоянной. 2)уменьшилась, 3)увеличилась. 4)вначале уменьшилась, затем увеличилась.

4.При изотермическом расширении 2 г гелия, находящегося при 27 ⁰ С, объём уменьшился в 2,5 раза. Во сколько раз изменилось давление?

1) 5 2) 1,25 3) 3,75 4) 2.5

5.Плотность идеального газа в сосуде равна:

1)PT/RV 2) PR/TV 3) PM/RT 4) PT/RM

6.Уравнение Клапейрона-Менделеева для одного кг газа:

1) PVM=RT 2) PV=MRT 3) PT=RVM 4) VT=RPM

7.Как изменяется давление идеального газа в следующем процессе? Масса газа постоянная.

V 1 2 T

1) не изменяется 2) ничего нельзя сказать 3) увеличивается 4) уменьшается

8.Две изотермы одного газа:

1) не могут пересекаться

2) могут пересекаться

3) могут пересекаться, если массы газа разные

9.Две изотермы различных газов совпадают, если:

1) массы газов одинаковые

2) молярные массы газов одинаковые

3) одинаковые количества вещества газов

10. Идеальный газ расширяется по закону: pv³=const. При увеличении объема в 2 раза температура газа :

1) уменьшится в 2 раза 2) уменьшится в 8 раз 3) увеличится в 8 раз 4) уменьшится в 4 раза

11.Давление идеального газа 10⁵ Па, средняя квадратичная скорость 10³ м/с. Плотность газа равна:

1) 0,1 кг/м³ 2) 0,3 кг/м³ 3) 3 кг/м³ 4) 1 кг/м³

12.В идеальном газе осуществляется процесс VT³=const. При уменьшении температуры в 2 раза давление

1)уменьшается в 8 раз 2) увеличивается в 8 раз 3) увеличивается в 16 раз 4) уменьшается в 16 раз

13.Температура идеального газа увеличивается в 3 раза в ходе процесса, описываемого законом P=bT, где b-const. Объём газа при этом

1) увеличивается в 3 раза 2) уменьшается в 3 раза 3) не меняется

4) увеличивается в 6 раз

14. При изохорном процессе плотность газа

1) пропорциональна Т 2) обратно пропорциональна Т

3) не зависит от Т 4) пропорциональна T²

15.Объём одного моля идеального газа при нормальных условиях равен

1) 2,4 л 2) 2,4 м³ 3) 22,4 м³ 4) 22,4 л³

1 6. В какой точке графика, изображающего замкнутый цикл, давление идеального газа максимально

1) А

2) В

3) С

17. В какой точке графика, изображающего замкнутый цикл, температура идеального газа

максимальна

1) А 2) В 3) С

18. Как изменялась температура идеального газа при переходе из состояния А в состояние

V

В, если Т_А=Т_В

1) увеличивалась, затем умень-

шалась

2) не изменялась

3) уменьшалась, затем увели-

чивалась

19.Объём идеального газа одинаков в следующих точках замкнутого цикла

1) 1,7

2) 2,5

3) 1,7 и 2,5

4) 3,4