Idealni plin MKT tip A Str 9 iz 9
MKT IDEAL PLIN
OSNOVNA MKT JEDNADŽBA , APSOLUTNA TEMPERATURA
Pri konstantnoj koncentraciji čestica, apsolutna temperatura idealnog plina povećala se za faktor 4. Istodobno, tlak plina
povećan za 4 puta
povećan za 2 puta
smanjen za 4 puta
nije se promijenilo
Pri konstantnoj apsolutnoj temperaturi koncentracija molekula idealnog plina povećala se 4 puta. Istodobno, tlak plina
povećan za 4 puta
povećan za 2 puta
smanjen za 4 puta
nije se promijenilo
Posuda sadrži mješavinu plinova - kisika i dušika - s jednakom koncentracijom molekula. Usporedite tlak koji stvara kisik ( R do) i dušik ( R a) na stijenkama posude.
1) omjer R do i R a bit će različita pri različitim temperaturama plinske smjese
2) R do = R a
3) R do > R a
4) R do R a
Pri konstantnoj koncentraciji čestica idealnog plina prosječna kinetička energija toplinskog gibanja njegovih molekula smanjila se 4 puta. Istodobno, tlak plina
smanjen za 16 puta
smanjen za 2 puta
smanjen za 4 puta
nije se promijenilo
Hlađenjem jednoatomskog idealnog plina njegov se tlak smanjio 4 puta, a koncentracija molekula plina nije se promijenila. U ovom slučaju, prosječna kinetička energija toplinskog gibanja molekula plina
smanjen za 16 puta
smanjen za 2 puta
smanjen za 4 puta
nije se promijenilo
Pri stalnom tlaku koncentracija molekula plina porasla je 5 puta, a njegova se masa nije promijenila. Prosječna kinetička energija translatornog gibanja molekula plina
Apsolutna temperatura tijela je 300 K. Na Celzijevoj ljestvici je
1) - 27°S 2) 27°C 3) 300°S 4) 573°S
Temperatura čvrstog tijela pala je za 17°C. Na apsolutnoj temperaturnoj ljestvici ta je promjena bila
1) 290 K 2) 256 K 3) 17 K 4) 0 K
Mjerenje tlaka str, temperatura T i koncentracija molekula n plin za koji su zadovoljeni uvjeti idealnosti, možemo odrediti
gravitacijska konstanta G
Boltzmannova konstantak
Planckova konstanta h
Rydbergova konstanta R
Prema izračunima, temperatura tekućine trebala bi biti jednaka 143 K. U međuvremenu, termometar u posudi pokazuje temperaturu od -130 °C. To znači da
termometar nije predviđen za niske temperature i treba ga zamijeniti
termometar pokazuje višu temperaturu
termometar pokazuje nižu temperaturu
termometar pokazuje izračunatu temperaturu
Na temperaturi od 0 °C otapa se led klizališta. Na ledu se stvaraju lokve, a zrak iznad njega zasićen je vodenom parom. U kojem je mediju (u ledu, u lokvama ili vodenoj pari) prosječna energija gibanja molekula vode najveća?
1) u ledu 2) u lokvama 3) u vodenoj pari 4) svuda isto
Kada se idealan plin zagrijava, njegova se apsolutna temperatura udvostruči. Kako se u tom slučaju promijenila prosječna kinetička energija toplinskog gibanja molekula plina?
povećana 16 puta
povećan za 4 puta
povećan za 2 puta
nije se promijenilo
Metalne plinske boce ne smiju se skladištiti na temperaturama iznad određene temperature, npr inače mogu eksplodirati. To je zbog činjenice da
unutarnja energija plina ovisi o temperaturi
tlak plina ovisi o temperaturi
volumen plina ovisi o temperaturi
Molekule se raspadaju na atome i oslobađa se energija
Kako se temperatura plina u zatvorenoj posudi smanjuje, tlak plina se smanjuje. Ovo smanjenje tlaka je zbog činjenice da
smanjuje se energija toplinskog gibanja molekula plina
smanjuje se energija međusobnog djelovanja molekula plina
smanjuje se slučajnost gibanja molekula plina
molekule plina smanjuju se u veličini dok se hlade
U zatvorenoj posudi apsolutna temperatura idealnog plina smanjila se za faktor 3. U tom slučaju pritisak plina na stijenke posude
Koncentracija molekula monoatomskog idealnog plina smanjena je za faktor 5. Istovremeno se prosječna energija kaotičnog gibanja molekula plina udvostručila. Kao rezultat toga, tlak plina u posudi
smanjen za 5 puta
povećan za 2 puta
smanjen za 5/2 puta
smanjen za 5/4 puta
Kao rezultat zagrijavanja plina, prosječna kinetička energija toplinskog gibanja njegovih molekula povećala se 4 puta. Kako se promijenila apsolutna temperatura plina?
povećan za 4 puta
povećan za 2 puta
smanjen za 4 puta
nije se promijenilo
KLAIPERON-MENDELEJEVA JEDNADŽBA, PLINSKI ZAKONI
U spremniku se nalazi 20 kg dušika pri temperaturi od 300 K i tlaku od 10 5 Pa. Koliki je volumen spremnika?
1) 17,8 m 3 2) 1,8 10 -2 m 3 3) 35,6 m 3 4) 3,6 10 -2 m 3
U cilindru obujma 1,66 m 3 nalazi se 2 kg dušika pri tlaku 10 5 Pa. Kolika je temperatura tog plina?
1) 280°C 2) 140°C 3) 7°C 4) - 3°S
Pri temperaturi od 10 0 C i tlaku od 10 5 Pa gustoća plina je 2,5 kg/m 3 . Kolika je molarna masa plina?
59 g/mol 2) 69 g/mol 3) 598 kg/mol 4) 5,8 10 -3 kg/mol
Posuda stalnog volumena sadrži idealni plin u količini od 2 mol. Kako bi se trebala promijeniti apsolutna temperatura posude s plinom kada se u posudu doda još jedan mol plina pa se tlak plina na stijenke posude poveća 3 puta?
smanjiti za 3 puta
smanjiti za 2 puta
povećati za 2 puta
povećati 3 puta
Posuda stalnog volumena sadrži idealni plin u količini od 2 mol. Kako se treba promijeniti apsolutna temperatura posude s plinom kada se iz posude ispusti 1 mol plina pa se tlak plina na stijenke posude poveća 2 puta?
povećati za 2 puta
povećati 4 puta
smanjiti za 2 puta
smanjiti za 4 puta
Posuda stalnog volumena sadrži idealni plin u količini od 1 mol. Kako treba mijenjati apsolutnu temperaturu posude s plinom da se pri dodavanju još 1 mol plina u posudu tlak plina na stijenke posude smanji za 2 puta?
povećati za 2 puta
smanjiti za 2 puta
Singl Državni ispit diplomirao fiziku, 2003
demo verzija
Dio A
A1. Na slikama su prikazani grafovi ovisnosti modula ubrzanja o vremenu kretanja. Koji od grafikona odgovara jednolikom pravocrtnom gibanju?
| 1) | 2) |
 |
|
| 3) |
 | 4) |
 |
Riješenje. Kod jednolikog pravocrtnog gibanja akceleracija je nula.
Točan odgovor: 2.
A2. Raketni motor prve domaće eksperimentalne rakete na tekuće gorivo imao je silu potiska 660 N. Lansirna masa rakete bila je 30 kg. Kolika je akceleracija rakete tijekom lansiranja?
| 1) | |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) |
Riješenje. Na raketu djeluju dvije sile: gravitacija ( mg) usmjerena prema dolje, a sila potiska ( F) usmjerena prema gore. Prema drugom Newtonovom zakonu:
Točan odgovor: 1.
A3. S trostrukim povećanjem udaljenosti između središta sfernih tijela, sila gravitacijske privlačnosti
Riješenje. Sila gravitacijskog privlačenja dvaju sfernih tijela jednaka je
.
S trostrukim povećanjem udaljenosti između njihovih središta, sila gravitacijske privlačnosti smanjuje se za 9 puta.
Točan odgovor: 4.
A4. Na slici je prikazan tanki bestežinski štap na koji u točkama 1 i 3 djeluju sile i . U kojoj točki treba biti os rotacije da bi štap bio u ravnoteži?
| 1) | u točki 2 |
| 2) | u točki 6 |
| 3) | u točki 4 |
| 4) | u točki 5 |
Riješenje. Uvjet ravnoteže za štap je jednakost , gdje su i udaljenosti od osi rotacije do točaka primjene sila. Budući da je druga sila 3 puta veća od prve, njezina točka primjene mora biti 3 puta bliža osi rotacije. To znači da se os rotacije nalazi ili u točki 2.5 ili u točki 4. Ako je os rotacije u točki 2.5, tada sile zakreću štap u jednom smjeru i ne uravnotežuju se. Kada se os rotacije nalazi u točki 4, sile okreću šipku u različitim smjerovima, uravnotežujući jedna drugu.
Točan odgovor: 3.
A5. Dječak je bacio nogometnu loptu mase 0,4 kg na visinu 3 m. Za koliko se promijenila potencijalna energija lopte?
Riješenje. Općenito, kod harmonijskih vibracija koordinata tijela se mijenja prema zakonu , gdje A- amplituda oscilacija, ω - ciklička frekvencija oscilacija. Amplituda oscilacija je 0,9 m.
Točan odgovor: 3.
A7. Ljudsko uho može percipirati zvukove frekvencije od 20 do 20 000 Hz. Koji raspon valnih duljina odgovara intervalu čujnosti zvučnih vibracija? Uzmite brzinu zvuka u zraku jednakom 340 m/s.
| 1) | od 20 do 20000 m |
| 2) | od 6800 do 6800000 m |
| 3) | od 0,06 do 58,8 m |
| 4) | od 0,017 do 17 m |
Riješenje. Valna duljina λ povezana je s frekvencijom osciliranja ν relacijom , gdje je v- brzina širenja valova. Minimalna valna duljina čujnih zvučnih vibracija je
,
a najveća valna duljina čujnih zvučnih vibracija jednaka je
.
Točan odgovor: 4.
A8. Difuzija se odvija brže što se temperatura tvari povećava, jer
Riješenje. Kako temperatura raste, difuzija se odvija brže zbog povećanja brzine kretanja čestica.
Točan odgovor: 1.
A9. Pri konstantnoj koncentraciji čestica idealnog plina prosječna kinetička energija toplinskog gibanja njegovih molekula povećala se 3 puta. Istodobno, tlak plina
Riješenje. Prema osnovnoj jednadžbi molekularne kinetičke teorije tlak idealnog plina str vezano za koncentraciju n a prosječna kinetička energija gibanja njegovih molekula omjerom:
Pri konstantnoj koncentraciji čestica i 3 puta povećanoj njihovoj prosječnoj kinetičkoj energiji tlak se povećava 3 puta.
Točan odgovor: 2.
A10. Na slici je prikazan graf ovisnosti tlaka plina na stijenkama posude o temperaturi. Koji je proces promjene stanja plina prikazan?
Riješenje. Na slici je prikazan izohorni proces koji je išao u smjeru pada temperature. Dakle, slika prikazuje izohorno hlađenje.
Točan odgovor: 2.
A11. Kada se čvrsto tijelo ohladi m tjelesna temperatura pala za Δ T. Kojom od sljedećih formula treba izračunati količinu topline koju tijelo predaje Q? c je specifični toplinski kapacitet tvari.
| 1) | |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) |
Riješenje. Količina topline koju tijelo predaje izračunava se formulom.
Točan odgovor: 1.
A12. Unutarnja energija idealnog plina kada se ohladi
Riješenje. Unutarnja energija idealnog plina je , gdje je toplinski kapacitet plina pri konstantnom volumenu, T- njegova temperatura. Toplinski kapacitet idealnog plina ne ovisi o temperaturi. Kako se temperatura smanjuje, unutarnja energija idealnog plina opada.
Točan odgovor: 2.
A13. Vrelište vode ovisi o
Riješenje. Vrenje tekućine događa se na temperaturi pri kojoj tlak zasićene pare postaje jednak vanjskom tlaku. To znači da vrelište vode ovisi o atmosferskom tlaku.
Točan odgovor: 3.
A14. Na slici je prikazan graf taljenja i kristalizacije naftalina. Koja od točaka odgovara početku skrućivanja tvari?
| 1) | točka 2 |
| 2) | točka 4 |
| 3) | točka 5 |
| 4) | točka 6 |
Riješenje. Stvrdnjavanje - prijelaz iz tekućeg u kruto stanje nakon hlađenja. Hlađenje odgovara dijelu grafikona 4–7. U procesu skrućivanja temperatura tvari ostaje konstantna, što odgovara dijelu grafikona 5–6. Točka 5 odgovara početku skrućivanja tvari.
Točan odgovor: 3.
A15. Kako će se promijeniti sila Coulombove interakcije dva točkasta nepomična naboja ako se udaljenost između njih poveća za n jednom?
Riješenje. Sila Coulombove interakcije dva točkasta nepokretna naboja jednaka je
gdje k - konstantno, i - veličina naboja, R- udaljenost između njih. Ako se razmak između njih poveća na n puta, tada će se sila smanjiti za puta.
Točan odgovor: 4.
A16. Ako je površina poprečnog presjeka homogenog cilindričnog vodiča i električni napon na njegovim će se krajevima povećati 2 puta, tada struja koja teče kroz njega,
Riješenje. Struja koja teče kroz vodič je , gdje je U- napetost na njegovim krajevima, R- njegov otpor, jednak , gdje je ρ otpor materijala vodiča, l- njegova dužina, S- poprečni presjek područja. Dakle, jakost struje je. S dvostrukim povećanjem napona na njegovim krajevima vodiča i površine njegovog poprečnog presjeka, struja koja teče kroz njega povećava se 4 puta.
Točan odgovor: 3.
A17. Kako će se promijeniti snaga koju troši električna žarulja ako se, ne mijenjajući njen električni otpor, napon na njoj smanji za 3 puta?
Riješenje. Potrošnja energije je , gdje U- napon, R-otpornost. Uz konstantan otpor i smanjenje napona za faktor 3, potrošnja energije se smanjuje za faktor 9.
Točan odgovor: 2.
A18.Što je potrebno učiniti da bi se promijenili polovi magnetskog polja zavojnice sa strujom?
Riješenje. Kada se promijeni smjer struje u svitku, polovi magnetskog polja koje on stvara mijenjaju mjesta.
Točan odgovor: 2.
A19. Hoće li se promijeniti kapacitet kondenzatora ako se naboj na njegovim pločama poveća za n jednom?
Riješenje. Električni kapacitet kondenzatora ne ovisi o naboju njegovih ploča.
Točan odgovor: 3.
A20. Oscilatorni krug radio prijamnika podešen je na radio stanicu koja emitira na valu od 100 m. Kako promijeniti kapacitet kondenzatora oscilatorni krug tako da je podešen na val od 25 m? Pretpostavlja se da je induktivitet zavojnice konstantan.
Riješenje. Rezonantna frekvencija titrajnog kruga jednaka je
gdje C- kapacitet kondenzatora, L je induktivitet zavojnice. Kontura podešena na valnu duljinu
,
gdje c je brzina svjetlosti. Za ugađanje radioprijemnika na četiri puta kraću valnu duljinu potrebno je smanjiti kapacitet kondenzatora za 16 puta.
Točan odgovor: 4.
A21. Objektiv kamere je konvergentna leća. Prilikom fotografiranja predmeta daje sliku na filmu
Riješenje. Kod fotografiranja objekata koji se nalaze na udaljenosti većoj od žarišne duljine objektiva, na filmu se dobiva prava obrnuta slika.
Točan odgovor: 3.
A22. Dva se automobila kreću u istom smjeru brzinama i u odnosu na površinu Zemlje. Brzina svjetlosti od prednjih svjetala prvog automobila u referentnom okviru pridruženom drugom automobilu je
| 1) | |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) | c |
Riješenje. Prema postulatu specijalne teorije relativnosti, brzina svjetlosti je ista u svim referentnim okvirima i ne ovisi o brzini izvora svjetlosti ili prijemnika.
Točan odgovor: 4.
A23. Na slici su prikazane varijante ovisnosti maksimalne energije fotoelektrona o energiji fotona koji upadnu na fotokatodu. U kojem slučaju graf odgovara zakonima fotoelektričnog efekta?
| 1) | 1 |
| 2) | 2 |
| 3) | 3 |
| 4) | 4 |
Riješenje. Eksperimentalno istraživanje fotoelektričnog efekta pokazalo je da postoje frekvencije na kojima se fotoelektrični efekt ne opaža. Samo za grafikon 3 postoje takve frekvencije.
Točan odgovor: 3.
A24. Koja od sljedećih tvrdnji točno opisuje sposobnost atoma da emitiraju i apsorbiraju energiju? izolirani atomi mogu
Riješenje. Izolirani atomi mogu emitirati samo određeni diskretni skup energija i apsorbirati diskretan skup energija manji od energije ionizacije i bilo koji dio energije koji prelazi energiju ionizacije.
Točan odgovor: nijedan.
A25. Koji od grafova ovisnosti broja neraspadnutih jezgri ( N) od vremena ispravno odražava zakon radioaktivnog raspada?
Riješenje. Prema zakonu održanja količine gibanja, brzina čamca bit će jednaka
Točan odgovor: 3.
A27. Toplinski stroj s djelotvornošću od 40% po ciklusu dobiva od grijača 100 J. Koliko topline predaje stroj po ciklusu hladnjaku?
| 1) | 40 J |
| 2) | 60 J |
| 3) | 100 J |
| 4) | 160 J |
Riješenje. Učinkovitost toplinskog stroja je. Količina topline prenesena u hladnjak po ciklusu jednaka je.
Točan odgovor: 2.
A28. Magnet se uklanja iz prstena kao što je prikazano na slici. Koji je pol magneta najbliži prstenu?
Riješenje. Magnetsko polje koje stvara indukcijska struja unutar prstena usmjereno je s desna na lijevo. Prsten se može smatrati magnetom, u kojem Sjeverni pol je na lijevoj strani. Prema Lenzovom pravilu, ovaj magnet mora spriječiti uklanjanje pokretnog magneta i stoga ga privući. Dakle, magnet koji se kreće također ima sjeverni pol na lijevoj strani.
Točan odgovor: 1.
A29. U vodu je spuštena leća od dva tanka sferna stakla istog polumjera između kojih se nalazi zrak (zračna leća) (vidi sl.). Kako radi ovaj objektiv?
Riješenje. Budući da je indeks loma zraka manji od indeksa loma vode, zračna leća je divergentna.
Točan odgovor: 2.
A30. Kolika je energija vezanja jezgre izotopa natrija? Masa jezgre je 22,9898 amu. e. m. Zaokružite svoj odgovor na najbliži cijeli broj.
| 1) | |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) | 253 J |
Riješenje. Jezgra izotopa natrija sastoji se od 11 protona i 12 neutrona. Defekt mase je
Energija vezivanja je
Točan odgovor: 2.
Dio B
U 1. Kuglica pričvršćena na oprugu izvodi harmonijske oscilacije na glatkoj vodoravnoj ravnini amplitude 10 cm.Koliko će se kuglica pomaknuti iz ravnotežnog položaja za vrijeme u kojem se njezina kinetička energija prepolovi? Odgovor izrazite u centimetrima i zaokružite na najbliži cijeli broj?
Riješenje. U ravnotežnom položaju sustav ima samo kinetičku energiju, a pri maksimalnom odstupanju - samo potencijalnu. Prema zakonu održanja energije, u trenutku kada se kinetička energija prepolovi, potencijalna energija će također biti jednaka polovici maksimuma:
.
Gdje dobivamo:
.
U 2. Koliko će se topline osloboditi pri izobarnom hlađenju 80 g helija s 200 °C na 100 °C? Izrazite svoj odgovor u kilodžulima (kJ) i zaokružite na najbliži cijeli broj?
Riješenje. Helij je monoatomski plin čija je molarna masa jednaka M= 4 g/mol. 80 g helija sadrži 20 mol. Određena toplina helij pri konstantnom tlaku je . Hlađenjem će se odvojiti
U 3. Otpor zatvorenog vodiča R= 3 ohma je u magnetskom polju. Kao rezultat promjene ovog polja, magnetski tok koji prodire u krug povećao se od 
prije 
. Koliki je naboj prošao presjekom vodiča? Izrazite svoj odgovor u milikulonima (mC).
Riješenje. Kada se magnetski tok promijeni u zatvorenom vodiču, EMF jednak. Pod djelovanjem te EMF teče struja u krugu, a u vremenu Δ t naboj prolazi kroz presjek vodiča
U 4. Izvodeći eksperimentalni zadatak student je trebao odrediti period ogibne rešetke. U tu je svrhu usmjerio svjetlosni snop na difrakcijsku rešetku kroz filter crvenog svjetla, koji propušta svjetlost valne duljine od 0,76 mikrona. Difrakcijska rešetka je bila na udaljenosti od 1 m od ekrana. Na ekranu je razmak između spektara prvog reda bio 15,2 cm. Kolika je vrijednost perioda rešetka primio učenik? Izrazite svoj odgovor u mikrometrima (µm). (Za male kutove.)
Riješenje. Označimo udaljenost od difrakcijske rešetke do ekrana R= 1 m. Kutovi odstupanja povezani su s konstantom rešetke i valnom duljinom svjetlosti jednadžbom . Za prvu narudžbu imamo:
Udaljenost između spektara prvog reda na ekranu je
.
U 5. Odredite energiju oslobođenu tijekom sljedeće reakcije: . Izrazite svoj odgovor u pikodžulima (pJ) i zaokružite na najbliži cijeli broj.
Riješenje. Koristeći tablične podatke o energiji mirovanja jezgri elemenata uključenih u reakciju, određujemo oslobođenu energiju:
Dio C
C1. Kolica mase 0,8 kg gibaju se po inerciji brzinom 2,5 m/s. Komad plastelina mase 0,2 kg padne okomito na kolica s visine 50 cm i zalijepi se za njih. Izračunajte energiju koja se pri tom udaru pretvorila u unutarnju energiju.
Riješenje. U trenutku udara brzina plastelina jednaka je i usmjerena okomito prema dolje. Ova brzina je potpuno ugašena reakcijskom snagom oslonca. Sva kinetička energija palog komada plastelina prešla je u unutarnju energiju:
U trenutku lijepljenja komada plastelina na kolica, sile trenja su izjednačile horizontalne komponente svojih brzina. Dio kinetičke energije kolica prešao je u unutarnju energiju. Koristeći zakon održanja količine gibanja, određujemo brzinu kolica s plastelinom nakon sudara:
Preneseno na unutarnju energiju
Kao rezultat toga, energija koja je prošla u unutarnju tijekom ovog udara jednaka je
Odgovor: 1,5 J.
C2. Dio helija se širi, najprije adijabatski, a zatim izobarno. Konačna temperatura plina jednaka je početnoj. Tijekom adijabatskog širenja plin je izvršio rad od 4,5 kJ. Koliki je rad plina u cijelom procesu?
Riješenje. Prikažimo procese na dijagramu (vidi sliku). 1–2 - adijabatsko širenje, 2–3 - izobarno širenje. Prema uvjetu, temperature u točkama 1 i 3 su jednake; rad plina u procesu 1–2 jednak je 
. Helij je jednoatomski plin pa je njegov toplinski kapacitet pri konstantnom volumenu , gdje je ν količina plinovite tvari. Koristeći prvi zakon termodinamike za proces 1-2, dobivamo:
Rad plina u procesu 2–3 može se odrediti formulom . Koristeći Mendeleev-Clapeyronovu jednadžbu i jednakost , dobivamo:
Rad koji plin izvrši za cijeli proces je
Odgovor: 7,5 kJ.
C3. Mala nabijena kuglica mase 50 g, s nabojem od 1 μC, kreće se s visine od 0,5 m duž nagnute ravnine s kutom nagiba od 30 °. Na vrhu pravi kut, formirana visinom i horizontalom, postoji fiksni naboj od 7,4 μC. Kolika je brzina lopte na podnožju nagnute ravnine ako je njezina početna brzina nula? Zanemarite trenje.
Riješenje. Kuglica je u Zemljinom gravitacijskom polju iu elektrostatičkom polju koje stvara drugi naboj. Oba polja su potencijalna, pa se za određivanje brzine lopte može koristiti zakon održanja energije. U početnom položaju lopta je na visini i udaljenosti od drugog naboja. U konačnoj poziciji kuglica je na nultoj visini i na udaljenosti od drugog naboja. Na ovaj način:
Odgovor: 3,5 m/s.
C4. Kad se metal obasja svjetlošću valne duljine 245 nm, opaža se fotoelektrični efekt. Rad izlaza elektrona iz metala je 2,4 eV. Izračunajte iznos napona koji se mora primijeniti na metal kako bi se smanjila najveća brzina emitiranih fotoelektrona za faktor 2.
Riješenje. Valna duljina (λ) upadne svjetlosti povezana je s njezinom frekvencijom (ν) jednadžbom , gdje je c je brzina svjetlosti. Pomoću Einsteinove formule za fotoelektrični učinak određujemo kinetičku energiju fotoelektrona:
Raditi električno polje jednako je . Rad bi trebao biti takav da smanji maksimalnu brzinu emitiranih fotoelektrona za faktor 2:
Odgovor: 2 V.
C5. Vakuumska dioda, u kojoj su anoda (pozitivna elektroda) i katoda (negativna elektroda) paralelne ploče, radi u načinu rada u kojem je odnos između struje i napona zadovoljen (gdje je a je neka konstanta). Za koliko će se puta povećati sila koja djeluje na anodu zbog udara elektrona ako se napon na diodi udvostruči? Pretpostavlja se da je početna brzina emitiranih elektrona nula.
Riješenje. Kada se napon udvostruči, struja će se povećati za faktor 1. Broj elektrona koji udare u anodu po jedinici vremena povećat će se za isti faktor. Istodobno će se udvostručiti rad električnog polja u diodi i, kao posljedica toga, kinetička energija elektrona koji se sudaraju. Brzina čestica će se povećati za jedan faktor, prenesena količina gibanja i sila pritiska pojedinih elektrona će se povećati za isto toliko. Stoga će se sila koja djeluje na anodu povećati za 
puta.
Kontrolni rad na temu Molekularna fizika za učenike 10. razreda s odgovorima. Kontrolni rad sastoji se od 5 opcija, od kojih svaka ima 8 zadataka.
1 opcija
A1."Udaljenost između susjednih čestica materije je mala (praktički se dodiruju)." Ova izjava je u skladu s modelom
1) samo čvrste tvari
2) samo tekućine
3) čvrste tvari i tekućine
4) plinovi, tekućine i čvrste tvari
A2. Pri konstantnoj koncentraciji čestica idealnog plina prosječna kinetička energija toplinskog gibanja njegovih molekula povećala se 3 puta. Istodobno, tlak plina
1) smanjio se 3 puta
2) povećan 3 puta
3) povećan 9 puta
4) nije se promijenio
A3. Kolika je prosječna kinetička energija kaotičnog translatornog gibanja molekula idealnog plina pri temperaturi od 27 °C?
1) 6,2 10 -21 J
2) 4,1 10 -21 J
3) 2,8 10 -21 J
4) 0,6 10 -21 J
A4. Koji od grafova prikazanih na slici odgovara procesu koji se odvija pri konstantnoj temperaturi plina?
1) A
2) B
3) B
4) G
A5. Pri istoj temperaturi razlikuje se zasićena para u zatvorenoj posudi od nezasićene pare u istoj posudi.
1) pritisak
2) brzina gibanja molekula
B1. Na slici je prikazan graf promjene tlaka idealnog plina pri njegovom širenju.
Koliko plinovita tvar(u molovima) koji se nalazi u ovoj posudi ako je temperatura plina 300 K? Zaokružite svoj odgovor na najbliži cijeli broj.
U 2. Smjesa dvaju idealnih plinova, od po 2 mola, držana je na sobnoj temperaturi u posudi stalnog volumena. Ispuštena je polovica sadržaja posude, a zatim su u posudu dodana 2 mola prvog plina. Kako su se zbog toga promijenili parcijalni tlakovi plinova i njihov ukupni tlak ako se temperatura plinova u posudi održava konstantnom? Za svaki položaj prvog stupca odaberite željeni položaj drugog.
Fizikalne veličine
B) tlak plina u posudi
Njihova promjena
1) povećana
2) smanjena
3) nije se promijenio
C1. Klip s površinom od 10 cm 2 može se kretati bez trenja u okomitoj cilindričnoj posudi, osiguravajući njegovu nepropusnost. Posuda s klipom napunjenom plinom stoji na podu stacionarnog dizala pri atmosferskom tlaku od 100 kPa, a udaljenost od donjeg ruba klipa do dna posude iznosi 20 cm.Kada se dizalo penje s ubrzanje od 4 m / s 2, klip će se kretati 2,5 vidi Kolika je masa klipa ako se promjena temperature može zanemariti?
opcija 2
A1."Udaljenost između susjednih čestica materije je u prosjeku višestruko veća od veličine samih čestica." Ova izjava je dosljedna
1) samo modeli strukture plinova
2) samo modeli strukture tekućina
3) modeli strukture plinova i tekućina
4) modeli strukture plinova, tekućina i krutina
A2. Pri stalnoj koncentraciji molekula idealnog plina prosječna kinetička energija toplinskog gibanja njegovih molekula promijenila se 4 puta. Kako se promijenio tlak plina?
1) 16 puta
2) 2 puta
3) 4 puta
4) Nije se promijenio
A3.
1) 27 °S
2) 45 °S
3) 300 °S
4) 573 °S
A4. Na slici su prikazani grafovi četiri procesa promjene stanja idealnog plina. Izohorno zagrijavanje je proces
1) A
2) B
3) C
4) D
A5. Pri istoj temperaturi razlikuje se zasićena vodena para u zatvorenoj posudi od nezasićene pare
1) koncentracija molekula
2) Prosječna brzina nasumično kretanje molekula
3) prosječna energija kaotičnog gibanja
4) odsutnost nečistoća stranih plinova
B1. Dvije posude napunjene zrakom pod tlakom 800 kPa i 600 kPa imaju volumene 3 odnosno 5 litara. Posude su povezane cijevi čiji se volumen može zanemariti u usporedbi s volumenima posuda. Odredite tlak koji se uspostavlja u posudama. Temperatura je stalna.
U 2.
Ime
A) količina materije
B) masu molekule
C) broj molekula
1) m/V
2) ν N A
3) m/N A
4) m/M
5) N/V
C1. Klip s površinom od 10 cm 2 i masom od 5 kg može se kretati bez trenja u okomitoj cilindričnoj posudi, osiguravajući njegovu nepropusnost. Posuda s klipom napunjenim plinom stoji na podu stacionarnog dizala pri atmosferskom tlaku od 100 kPa, a udaljenost od donjeg ruba klipa do dna posude iznosi 20 cm. Koliki će biti taj razmak kada dizalo se spušta ubrzanjem od 3 m/s 2? Zanemarite promjene temperature plina.
3 opcija
A1."Čestice materije sudjeluju u kontinuiranom toplinskom kaotičnom gibanju." Ova odredba molekularno-kinetičke teorije o građi tvari odnosi se na
1) plinovi
2) tekućine
3) plinovi i tekućine
4) plinovi, tekućine i čvrste tvari
A2. Kako će se promijeniti tlak idealnog jednoatomnog plina s povećanjem prosječne kinetičke energije toplinskog gibanja njegovih molekula za 2 puta i smanjenjem koncentracije molekula za 2 puta?
1) povećat će se 4 puta
2) Smanji za 2 puta
3) Smanji 4 puta
4) Neće se promijeniti
A3. Kolika je prosječna kinetička energija kaotičnog translatornog gibanja molekula idealnog plina pri temperaturi od 327 °C?
1) 1,2 10 -20 J
2) 6,8 10 -21 J
3) 4,1 10 -21 J
4) 7,5 kJ
A4. na VT-dijagram prikazuje grafove promjene stanja idealnog plina. Izobarni proces odgovara liniji grafikona
1) A
2) B
3) B
4) G
A5. U posudi koja sadrži samo paru i vodu, klip se pomiče tako da tlak ostaje konstantan. Temperatura u ovom
1) ne mijenja se
2) povećava se
3) smanjuje
4) može se i smanjiti i povećati
B1. Dvije posude obujma 40 ili 20 litara sadrže plin iste temperature, ali različitog tlaka. Nakon spajanja posuda u njima je uspostavljen tlak od 1 MPa. Koliki je bio početni tlak u većoj posudi ako je početni tlak u manjoj posudi bio 600 kPa? Pretpostavlja se da je temperatura konstantna.
U 2. Smjesa dvaju idealnih plinova, od po 2 mola, držana je na sobnoj temperaturi u posudi stalnog volumena. Ispuštena je polovica sadržaja posude, a zatim su u posudu dodana 2 mola drugog plina. Kako su se zbog toga promijenili parcijalni tlakovi plinova i njihov ukupni tlak ako se temperatura plinova u posudi održava konstantnom?
Za svaki položaj prvog stupca odaberite željeni položaj drugog.
Fizikalne veličine
ALI) parcijalni tlak prvi plin
B) parcijalni tlak drugog plina
B) tlak plina u posudi
Njihova promjena
1) povećana
2) smanjena
3) nije se promijenio
C1. Klip mase 5 kg može se kretati bez trenja u okomitoj cilindričnoj posudi, a pritom je osigurana njezina nepropusnost. Posuda s klipom napunjenim plinom stoji na podu stacionarnog dizala pri atmosferskom tlaku od 100 kPa, a udaljenost od donjeg ruba klipa do dna posude iznosi 20 cm.Kada se dizalo spusti s ubrzanje od 2 m / s 2, klip će se pomaknuti za 1,5 cm. Kolika je površina klipa ako se ne uzme u obzir promjena temperature plina?
4 opcija
A1. U tekućinama čestice osciliraju oko svog ravnotežnog položaja, sudarajući se sa susjednim česticama. S vremena na vrijeme čestica skoči u drugi ravnotežni položaj. Koje se svojstvo tekućina može objasniti ovom prirodom gibanja čestica?
1) Niska kompresibilnost
2) Fluidnost
3) Pritisak na dno posude
4) Promjena volumena pri zagrijavanju
A2. Hlađenjem jednoatomskog idealnog plina njegov se tlak smanjio 4 puta, a koncentracija molekula plina nije se promijenila. U ovom slučaju, prosječna kinetička energija toplinskog gibanja molekula plina
1) smanjio se 16 puta
2) smanjio se 2 puta
3) smanjio se 4 puta
4) nije se promijenio
A3. Prosječna kinetička energija translatornog gibanja molekula plina u balonu je 4,14 10 -21 J. Kolika je temperatura plina u tom balonu?
1) 200 °S
2) 200 K
3) 300 °S
4) 300 tisuća
A4. Slika prikazuje ciklus koji se odvija s idealnim plinom. Izobarno zagrijavanje odgovara površini
1) AB
2) DA
3) CD
4) pr. Kr
A5. Sa smanjenjem volumena zasićene pare pri konstantnoj temperaturi, njezin tlak
1) povećava se
2) smanjuje
3) za neke pare se povećava, dok se za druge smanjuje
4) ne mijenja se
B1. Na slici je prikazan graf ovisnosti tlaka plina u zatvorenoj posudi o njegovoj temperaturi.
Volumen posude je 0,4 m 3 . Koliko molova plina ima u ovoj posudi? Zaokružite svoj odgovor na najbliži cijeli broj.
U 2. Uskladite naslov fizička količina i formula kojom se može odrediti.
Ime
A) koncentracija molekula
B) broj molekula
B) masu molekule
1) m/V
2) ν N A
3) m/N A
4) m/M
5) N/V
C1. Klip s površinom od 15 cm 2 i masom od 6 kg može se kretati bez trenja u okomitoj cilindričnoj posudi, osiguravajući njegovu nepropusnost. Posuda s klipom ispunjena plinom stoji na podu stacionarnog dizala pri atmosferskom tlaku od 100 kPa. U tom slučaju udaljenost od donjeg ruba klipa do dna posude iznosi 20 cm.Kad se elevator ubrzano krene prema gore, klip se pomakne za 2 cm.Kojim se ubrzanjem giba elevator ako se promjena plina temperatura se može zanemariti?
5 opcija
A1. Najmanji red u rasporedu čestica tipičan je za
1) plinovi
2) tekućine
3) kristalna tijela
4) amorfna tijela
A2. Kako će se promijeniti tlak idealnog jednoatomnog plina ako se prosječna kinetička energija toplinskog gibanja molekula i koncentracija smanje za 2 puta?
1) povećat će se 4 puta
2) Smanji za 2 puta
3) Smanji 4 puta
4) Neće se promijeniti
A3. Pri kojoj temperaturi je prosječna kinetička energija translatornog gibanja molekula plina jednaka 6,21 10 -21 J?
1) 27 K
2) 45 K
3) 300 K
4) 573 K
A4. Slika prikazuje ciklus koji se odvija s idealnim plinom. Izobarično hlađenje odgovara području
1) AB
2) DA
3) CD
4) pr. Kr
A5. Posuda ispod klipa sadrži samo zasićenu vodenu paru. Kako će se promijeniti tlak u posudi ako počnemo sabijati pare, održavajući temperaturu posude konstantnom?
1) Pritisak će nastaviti rasti
2) Tlak će nastaviti padati
3) Tlak će ostati konstantan
4) Tlak će ostati konstantan, a zatim će početi padati
B1. Na slici. prikazuje graf izotermnog širenja vodika.
Masa vodika je 40 g. Odredi njegovu temperaturu. Molekulska masa vodik 0,002 kg/mol. Zaokružite svoj odgovor na najbliži cijeli broj.
U 2. Uspostavite podudarnost između naziva fizikalne veličine i formule kojom se ona može odrediti.
Ime
A) gustoća materije
B) količina tvari
B) masu molekule
1) N/V
2) ν N A
3) m/N A
4) m/M
5) m/V
C1. Klip s površinom od 10 cm 2 i masom od 5 kg može se kretati bez trenja u okomitoj cilindričnoj posudi, osiguravajući njegovu nepropusnost. Posuda s klipom napunjenim plinom stoji na podu stacionarnog dizala pri atmosferskom tlaku od 100 kPa, a udaljenost od donjeg ruba klipa do dna posude iznosi 20 cm. Koliki će biti taj razmak kada dizalo ide uz ubrzanje od 2 m / s 2? Zanemarite promjene temperature plina.
Odgovori na test iz teme Molekularna fizika 10. razred
1 opcija
A1-3
A2-2
A3-1
A4-3
A5-1
U 1. 20 mol
U 2. 123
C1. 5,56 kg
opcija 2
A1-1
A2-3
A3-1
A4-3
A5-1
U 1. 675 kPa
U 2. 432
C1. 22,22 cm
3 opcija
A1-4
A2-4
A3-1
A4-1
A5-1
U 1. 1,2 MPa
U 2. 213
C1. 9,3 cm2
4 opcija
A1-2
A2-3
A3-2
A4-1
A5-4
U 1. 16 mol
U 2. 523
C1. 3,89 m/s 2
5 opcija
A1-1
A2-3
A3-3
A4-3
A5-3
U 1. 301 K
U 2. 543
C1. 18,75 cm
Konačna test u fizici
11. razred
1. Ovisnost koordinate o vremenu za neko tijelo opisuje se jednadžbom x=8t -t2. U kojem trenutku je brzina tijela nula?
1) 8 s2) 4 s3) 3 s4) 0 s
2. Pri konstantnoj koncentraciji čestica idealnog plina prosječna kinetička energija toplinskog gibanja njegovih molekula smanjila se 4 puta. Istodobno, tlak plina
1) smanjio se 16 puta
2) smanjio se 2 puta
3) smanjio se 4 puta
4) nije se promijenio
3. Pri konstantnoj masi idealnog plina njegov se tlak smanjio 2 puta, a temperatura povećala 2 puta. Kako se promijenio volumen plina?
1) udvostručen
2) smanjio se 2 puta
3) povećana 4 puta
4) nije se promijenio
4. Pri konstantnoj temperaturi volumen dane mase idealnog plina povećao se za faktor 9. Pritisak na ovo
1) povećan 3 puta
2) povećan 9 puta
3) smanjio se 3 puta
4) smanjio se 9 puta
5. Plin u posudi je komprimiran, izvršivši rad od 30 J. U tom slučaju se unutarnja energija plina povećala za 25 J. Dakle, plin
1) primio izvana količinu topline jednaku 5 J
2) dao okoliš količina topline jednaka 5 J
3) primio izvana količinu topline jednaku 55 J
4) dao okolini količinu topline jednaku 55 J
6. Udaljenost između dvije točke električni naboji povećan za 3 puta, a jedan od naboja je smanjen za 3 puta. Snaga električne interakcije između njih
1) nije se promijenio
2) smanjio se 3 puta
3) povećan za 3 puta
4) smanjio se 27 puta
7. Fluktuacije struje u krugu izmjenične struje opisane su jednadžbom ja=4.cos 400pt. Koliki je period titranja struje?
1) 4 c
2) 200 c
3) 0,002 c
4) 0, 005 c
8. Metalna ploča obasjana je svjetlošću energije 6,2 eV. Rad izlaza metalne ploče je 2,5 eV. Kolika je najveća kinetička energija nastalih fotoelektrona?
1) 3,7 eV
2) 2,5 eV
3) 6,2 eV
4) 8,7 eV
9. Kolika je energija fotona koja odgovara valnoj duljini svjetlosti λ=6 µm?
1) 3.3. 10 -40 J
2) 4,0. 10 -39 J
3) 3.3. 10 -20 J
4) 4,0. 10 -19 J
10. Elektron i proton gibaju se istom brzinom. Koja od ovih čestica ima veću de Broglievu valnu duljinu?
1) kod elektrona
2) kod protona
3) valne duljine ovih čestica su iste
4) čestice se ne mogu karakterizirati valnom duljinom
U 1.Tijelo je bačeno pod kutom od 60° u odnosu na horizontalu brzinom 100 m/s. Na koju će se najveću visinu tijelo podići? Napišite svoj odgovor u metrima, na najbližu desetinu.
C1. Idealan plin je prvo ekspandiran pri konstantnoj temperaturi, zatim ohlađen pri konstantnom tlaku, a zatim zagrijan pri konstantnom volumenu, vraćajući plin u prvobitno stanje. Nacrtajte grafove tih procesa na osi p - V . Masa plina se nije promijenila.
Rješenja
Ovo je jednadžba jednoliko ubrzanog gibanja x \u003d x 0 + v 0x t + a x t 2 /2. Jednadžba za brzinu pri jednoliko ubrzano gibanje: v x = v 0x + a x t. Iz jednadžbe koja nam je dana: v 0x \u003d 8 m / s, a x \u003d -2 m / s 2. Opskrba: 0=8-2t . Gdje je t= 4s.
Jedna od vrsta osnovne jednadžbe MKT plinova p =2/3. nE k . Iz ove jednadžbe vidimo da ako se koncentracija n ne mijenja, a prosječna kinetička energija molekula se smanji za 4 puta, tada će se i tlak smanjiti za 4 puta.
Prema Mendeleev-Clapeyronovoj jednadžbi pV = (m / M ) . RT, ako se tlak smanjio 2 puta, a temperatura povećala 2 puta, tada se volumen povećao 4 puta.
Jer temperatura i masa plina se ne mijenjaju, ovo je izotermni proces. Zadovoljava Boyle-Mariotteov zakon pV =const . Iz ovog zakona vidimo da ako se volumen povećao za 9 puta, tada se tlak smanjio za 9 puta.
Prvi zakon termodinamike: ΔU =A +Q. Prema uvjetu A=30J, ΔU=25J. Tada je Q \u003d -5J, tj. tijelo je predalo okolini 5 J topline.
Coulombov zakon: F e =k |q 1 | . |q 2 | / r 2 . Iz ovog zakona vidimo da ako se jedan od naboja smanji 3 puta, a udaljenost između naboja poveća 3 puta, tada će se električna sila smanjiti 27 puta.
Opći obrazac harmonijska ovisnost strujnih kolebanja: I = I m cos (ωt + φ). Iz usporedbe vidimo da je ciklička frekvencija ω=400π. Jer ω=2πν, tada je frekvencija titranja ν=200Hz. Jer period T=1/ν, zatim T=0,005 s.
Einsteinova jednadžba za fotoelektrični efekt: h ν \u003d A out + E k. Prema uvjetu h ν = 6,2 eV, A out = 2,5 eV. Zatim, E k \u003d 3,7 eV.
Energija fotona E = h ν, ν=s/λ. Zamjenom dobivamo E \u003d 3.3. 10 -20 J.
De Broglie formula: p \u003d h / λ. Jer p =mv , tada je mv = h /λ i λ=h /mv . Jer masa elektrona je manja, njegova je valna duljina duža.
U 1. Uzmimo točku bacanja kao referentno tijelo, usmjerimo koordinatnu os Y okomito prema gore. Tada je maksimalna visina jednaka projekciji vektora pomaka na Y os. Upotrijebimo formulu s y =(v y 2 -v 0y 2)/(2g y ). U gornjoj točki brzina je usmjerena vodoravno, pa je v y =0. v 0y \u003d v 0 sinα, g y \u003d -g. Tada je s y =(v 0 2 sin 2 α )/(2g ). Zamjenom dobivamo 369,8 m .
