Методическое пособие 313
.pdf
Задание 7 |
Вариант 1 |
Задание 7
МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ
Вариант 1
А1. Что определяет число Авогадро?
1) |
Количество атомов в 1 |
г |
2) |
Количество атомов в 1 |
мо- |
|
вещества. |
|
|
ле вещества. |
|
3) |
Количество атомов в 1 |
кг |
4) |
Количество атомов в 1 |
м3 |
|
вещества. |
|
|
вещества. |
|
А2. На рисунке показаны положения броуновской частицы в жидкости. Изменение направления перемещения частицы произошло вследствие изменения …
|
1)…направления конвектив |
1 1 |
ных потоков жидкости. |
|
2)…вязкости жидкости. |
|
3) …сил поверхностного натя- |
|
жения. |
|
4)...равнодействующей сил дей- |
|
ствия молекул жидкости |
|
на броуновскую частицу. |
А3. Как изменится средняя квадратичная скорость молекул идеального газа, если его абсолютная температура увеличится в 4 раза?
1) |
Увеличится в 2 раза. |
2) |
Увеличится в 4 раза. |
3) |
Не изменится. |
4) |
Уменьшится в 4 раза. |
33
Молекулярно-кинетическая теория
А4. Сравните средние квадратичные скорости атомов аргона
( Аr 40 ) и криптона ( |
Kr 83 ), находящихся в газовой смеси при одной и |
|||
18 |
|
36 |
|
|
той же температуре. |
|
|
|
|
1) |
vAr > vKr. |
|
2) |
vАr < vKr. |
3) |
Ответ зависит от соотношения газов в воздухе. |
4) |
vAr = vKr. |
|
А5. Средние энергии хаотического движения молекул воды в клетках человека и в кипящей воде соотносятся примерно как
1) |
0/100. |
2) |
309/373. |
3) |
273/373. |
4) |
36/100. |
А6. Оцените давление газа при температуре 127 оС, если концентрация молекул в нем равна 1021 частиц на 1 м3. Постоянную Больцмана считать равной 1,38.10-23 Дж/К.
1) |
1,75 Па. |
2) |
3,51 Па. |
3) |
5,52 Па. |
4) |
2,26 Па. |
В1. Найти число молекул газа в 1 см3 при давлении 10-7 Па и температуре 300 К.
В2. Определить среднюю кинетическую энергию молекулы одноатомного газа при температуре 290 К и давлении 0,8 МПа. Постоянную Больцмана считать равной 1,38.10-23 Дж/К.
В3. Какое давление на стенки сосуда производит кислород, ес-
ли скорость его молекул 400 м/с и в объеме 1 см3 содержится 2,7.1019 молекул? МО2 = 32.10-3 кг. NА = 6.1023 моль-1.
С1. В сосуде объемом 1 дм3 содержится некоторый газ при температуре 290 К. На сколько понизится давление газа в сосуде, если вследствие утечки газа из него выйдет 1021 молекул?
С2. Плотность воды при нормальных условиях 103 кг/м3. Можно считать, что каждая молекула воды ограничена сферой радиуса R. Эти сферы касаются друг друга, а центры образуют кубическую решетку. Оценить размер молекулы воды.
34
Задание 7 |
Вариант 2 |
Задание 7
МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ
Вариант 2
А1. В каком случае количество атомов будет больше: в трех
молях |
золота (МAu = 197.10-3 |
кг) или в трех молях алюминия |
( МАl= 27 .10-3 кг)? |
|
|
1) |
В золоте. |
2) В алюминии. |
3) |
Одинаково и в золоте и |
4) Для ответа недостаточно |
|
в алюминии. |
данных. |
А2. По какой из приведенных ниже формул можно вычислить давление идеального газа?
|
|
1 |
|
|
v2 . |
|
2 |
|
|
|
|
1) |
|
nm |
0 |
2) |
nE . |
||||||
2 |
3 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
3) |
nkT. |
|
|
4) |
3 |
kT . |
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
А3. Сравните средние квадратичные скорости молекул кисло-
рода ( О168 ) и азота ( N147 ) в воздухе.
1) vкисл > vазот.
3)Ответ зависит от соотношения газов в воздухе.
Е К 1
2
3
Т
35
2) vкисл < vазот.
4)vкисл = vазот.
А4. Какой из графиков, приведенных на рисунке, верно изображает зависимость средней кинетической энергии частиц идеального газа от абсолютной температуры?
1) |
1. |
2) |
Ни один из них |
3) |
2. |
4) |
3. |
Молекулярно-кинетическая теория
А5. Как изменится средняя квадратичная скорость молекул идеального газа, если его абсолютная температура уменьшится в 3
раза? |
|
|
|
|
|
|
1) |
Увеличится в 3 раза. |
2) |
Уменьшится в 3 раза. |
|||
3) |
Не изменится. |
|
|
|
|
|
4) |
Уменьшится в 3 раза. |
|||||
|
|
|||||
А6. В цилиндре по одну сторону от закрепленного поршня находится m1 кг водорода, по другую - m2 кг азота. При этом m1 < m2, а концентрации и температура газов одинакова. Со стороны какого газа давление на поршень будет больше?
1) |
Давление одинаково. |
2) |
Со стороны азота. |
3) |
Со стороны водорода. |
4) |
Там, где больше объем. |
В1. Какое количество молекул содержится в 10 г водорода?
МН2 = 2.10-3 кг, NА = 6.1023 моль-1.
В2. Определить концентрацию молекул одноатомного газа при температуре 290 К и давлении 0,8 МПа. Постоянную Больцмана считать равной 1,38.10-23 Дж/К.
В3 Газ занимает объем 4 л при давлении 5.102 Па. Найти суммарную кинетическую энергию поступательного движения всех молекул.
С1. Хорошо откачанная лампа накаливания объемом 10 см3 имеет трещину, в которую ежесекундно проникает 106 частиц газа. Сколько времени потребуется для наполнения лампы до нормального давления, если скорость проникновения газа остается постоянной, а температура газа 0 оС?
С2. В баллоне находится 0,3 кг гелия. Через некоторое время в результате утечки газа и уменьшения абсолютной температуры на 10 % давление в баллоне уменьшилось на 20 %. Какое число молекул гелия просочилось из баллона? NА = 6.1023 моль-1,
М = 0,004 кг/моль.
36
|
Задание 8 |
Вариант 1 |
|
|
Задание 8 |
||
|
ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ |
||
|
Вариант 1 |
||
|
А1. Температура тела является мерой его … |
||
1)… внутренней энергии. |
3)… кинетической энергии. |
||
2) … потенциальной энергии. |
4)…энергии беспорядочного дви- |
||
|
|
жения образующих его частиц. |
|
|
А2. Какие три процесса представлены на рисунке |
||
р |
р |
р |
|
0 |
T |
0 |
1) |
Изобарный, изохорный, |
|
|
изотермический. |
|
3)Изотермический, изохорный, изобарный
V
0 |
T |
1) |
2) |
p |
p |
|
T 0 |
T |
2) |
Изохорный, изотермический, |
|
|
изобарный. |
|
4) |
Изотермический, |
изобарный, |
изохорный.
А3. На рисунке приведен график процесса, совершаемого над газом в координатах V-T. В координатах p-V ему соответствует один из следующих графиков.
3) |
4) |
p |
p |
0
V 0 
V 0 
V 0 
V
37
Газовые законы
А4. Как нужно изменить объем газа для того, чтобы при постоянной температуре его давление увеличилось в 4 раза?
1) |
Увеличить в 2 раза. |
2) |
Уменьшить в 4 раза. |
3) |
Увеличить в 4 раза. |
4) |
Уменьшить в 2 раза. |
А5. При температуре 27 оС и давлении 105 Па объем газа 1 м3. При какой температуре этот газ будет занимать объем 2 м3 при том же давлении 105 Па?
1) |
600 К |
2) |
54 оС |
3) 13,5 оС |
4) 150 К. |
|
|
А6. Как изменилось давление идеально- |
|
V |
|
||||
го газа при переходе из состояния 1 в со- |
|
|
|||||
|
|
2 |
|||||
стояние 2? |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
1 |
|
||
1) |
Увеличилось. |
2)Процесс невозможен |
|
||||
|
|
||||||
3) |
Неизменно. |
4) |
Уменьшилось. |
|
0 |
T |
|
|
|
|
|
|
|
||
В1. При давлении 780 мм рт. ст. объем воздуха 5 л. найти его объем при давлении 750 мм рт. ст. Температура воздуха не меняется.
В2. В воде на глубине 1 м находится пузырек воздуха. На какой глубине этот пузырек воздуха будет иметь втрое меньший объем?
В3. Каким может быть наименьший объем баллона, содержащего кислород массой 6,4 кг, если его стенки при температуре 20 оС выдерживают давление 1568 Н/см2.
С1. Герметичный цилиндр разделен газонепроницаемым поршнем на две равные части. В одной половине находится газ с молярной массой М1, в другой М2. Массы газов, их температура одинаковы. Поршень освободили. На какую долю своего первоначального объема увеличится объем одной из частей цилиндра после установления равновесия при той же температуре (М2 > М1).
С2. Сосуд разделен пополам полупроницаемой перегородкой. Объем каждой части 1 л. В левую половину введены водород массой 2 г и азот массой 28 г. Справа от перегородки – вакуум. Какие давления установятся в обеих частях сосуда, если перегородка пропускает водород, а температура остается равной 373 К?
38
Задание 8 Вариант 2
Задание 8
ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ Вариант 2
А1. В случае изохорного процесса выполняется следующее со-
отношение |
|
|
|
1) |
pV = const. |
2) |
pT = const. |
3) |
p/T = const. |
4) V/T = const. |
|
А2. Какие три процесcа представлены на рисунке? |
|||
V |
|
V |
V |
0 |
|
|
T 0 |
T 0 |
|
T |
1) Изобарный, изотермиче- |
2) Изобарный, изохорный, изо- |
|||||
ский, изохорный. |
термический, |
|
|
|||
3) Изохорный, изобарный, |
4) Изотермический, изохор- |
|||||
изотермический, |
ный, изобарный. |
|||||
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А3. На рисунке приведен график процесса, |
|||
|
|
совершаемого над газом, в координатах V-T. В |
||||
|
|
координатах p-V ему соответствует один из сле- |
||||
0 |
Т |
дующих графиков. |
|
|
||
1) |
|
2) |
3) |
4) |
||
p |
|
p |
p |
p |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
V 0 |
V 0 |
V 0 |
V |
39
Газовые законы
А4. Как нужно изменить температуру газа в баллоне при постоянном его объеме, чтобы давление газа уменьшилось в 1,5 раза?
1) |
Уменьшить в 1,5 раза. |
2) |
Уменьшить в 3 раза. |
3) |
Увеличить в 3 раза. |
4) |
Увеличить в 1,5 раза. |
А5. При температуре 27 оС и давлении 105 Па объем газа 1 м3. При какой температуре этот газ будет занимать объем 0,5 м3 при том
же давлении 105 Па. |
|
|
|
|
||
1) 13,5 оС 2) 286,5 К |
3) 54 оС 4) 150 К. |
р |
|
|||
|
А6. Как изменился объем идеального га- |
|
||||
|
|
|
||||
за при переходе из состояния 1 в состоян. 2? |
2 |
1 |
||||
1) |
Увеличилось. |
2) |
Процесс невозможен. |
|||
|
|
|||||
3) |
Неизменно. |
4) |
Уменьшилось. |
0 |
T |
|
|
|
|
|
|||
В1. При температуре 27 оС давление газа
в закрытом сосуде 75 кПа. Каким будет давление при температуре
–13 оС?
В2. Тонкостенный резиновый шар радиусом 3 см наполнен воздухом при температуре 27 оС и нормальном атмосферном давлении. Каким станет радиус шара, если его опустить в воду при температуре 7 оС на глубину 30 м?
В3. Найти плотность воздуха при температуре 400 К и давлении 95760 Па. Молярная масса воздуха 29.10-3 кг/моль. Универсальная газовая постоянная 8,3 Дж/моль.К.
С1. Температуру воздуха в комнате подняли с 7 оС до 27 оС. Какая масса воздуха должна выйти из комнаты, чтобы давление осталось неизменным, 105 Па? Объем воздуха в комнате 50 м3.
С2. Два одинаковых сосуда соединены тонкой трубкой с краном. В первом сосуде находится некоторое количество идеального газа при температуре 27 оС, а во втором – иное количество того же газа при температуре 227 оС и том же давлении. Во сколько раз изменится давление газа, если открыть кран и довести температуру содержимого сосудов до 127 оС?
40
Задание 9 |
Вариант 1 |
Задание 9
ТЕРМОДИНАМИКА
Вариант 1
А1. Телу сообщили 100 Дж теплоты, при этом оно совершило 20 Дж работы. Как изменилась внутренняя энергия тела?
1) |
Возросла на 100 Дж. |
2) |
Возросла на 80 Дж. |
||
3) |
Возросла на 120 Дж. |
4) |
Уменьшилась на 20 Дж. |
||
р |
|
|
|
|
|
|
|
А2. Сравните совершенную газом работу. |
|||
3 |
|
1 |
|
|
|
|
2 |
1) А1 |
= А2 = А3. |
2) А1 < А2 < А3. |
|
|
|
||||
0 |
|
3) А1 > А2 > А3. |
4) А1 = А3 > А2. |
||
|
V |
|
|
|
|
А3. При постоянном давлении 105 Па газ совершил работу 104 Дж. Как изменился объем газа в этом процессе?
1) |
Увеличился в 10 раз. |
2) |
Уменьшился на 0,1 м3. |
3) |
Увеличился на 10 м3. |
4) |
Увеличился на 0,1 м3. |
А4. Внутренняя энергия 2 молей идеального одноатомного газа при температуре 727 оС равна …
1) |
25 кДж. |
2) |
12 кДж. |
3) |
16,6 кДж. |
4) |
18 кДж. |
41
Термодинамика
А5. Идеальному газу передается количество теплоты таким образом, что в любой момент времени переданное количество теплоты равно работе, совершенной газом. Какой процесс осуществлен?
1) |
Адиабатный. |
2) |
Изотермический. |
3) |
Изобарный. |
4) |
Изохорный. |
А6. Оцените максимальное значение КПД, которое может иметь тепловая машина с температурой нагревателя 827 оС и темпе-
ратурой холодильника 27 оС. |
|
|
|
1) |
73 %. |
2) |
100 %. |
3) |
37 %. |
4) |
97 %. |
В1. Сколько надо затратить теплоты для того, чтобы 2 кг льда, взятого при температуре 263 К, расплавить, а затем полученную воду обратить в пар? Удельные теплоемкости льда и воды равны СЛ = 2,1.103 Дж/кг К, СВ = 4,2.103 Дж/кг К; удельная теплота плавления льда = 0,33 МДж/кг, удельная теплота парообразования воды r =
2,3 МДж/кг.
В2. Какую работу совершает кислород массой 0,32 кг при изобарном нагревании на 20 К?
В3. При изобарном нагревании одноатомного газа, взятого в количестве 800 молей, ему сообщили количество теплоты 9,4 МДж. Определить работу газа и изменение его внутренней энергии.
С1. Сосуд содержит 1,28 г гелия при температуре 27 оС. Во сколько раз изменится средняя квадратичная скорость молекул гелия, если его адиабатически сжать, совершив работу 252 Дж?
С2. Найти количество теплоты, кото- |
|
р |
|
|
||
2р1 |
2 |
|
3 |
|||
рое получает одноатомный идеальный газ в |
|
|||||
|
|
|
|
|
||
процессе 1 – 2 – 3, если в состоянии 1 дав- |
р1 |
|
1 |
|
|
|
5 |
Па, а объем 100 л. |
|
|
|
||
ление газа равно 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
42 |
|
V1 |
3V1 |
||
|
|
|
|
|
|
|