Az ideális gáz részecskéinek molekuláinak állandó koncentrációja mellett. Magániskola venda - virtuális iskola. a gázmolekulák hőmozgásának energiája csökken

Ideális gáz MKT A típusú oldal 9 tól től 9

MKT IDEÁLIS GÁZ

ALAP MKT EGYENLET , ABSZOLÚT HŐMÉRSÉKLET

    Állandó részecskekoncentráció mellett az ideális gáz abszolút hőmérséklete 4-szeresére nőtt. Ugyanakkor a gáznyomás

    4-szeresére nőtt

    2-szeresére nőtt

    4-szeresére csökkent

    nem változott

    Állandó abszolút hőmérséklet mellett az ideális gázmolekulák koncentrációja 4-szeresére nőtt. Ugyanakkor a gáznyomás

    4-szeresére nőtt

    2-szeresére nőtt

    4-szeresére csökkent

    nem változott

    Az edény gázkeveréket - oxigént és nitrogént - tartalmaz, azonos koncentrációjú molekulákkal. Hasonlítsa össze az oxigén által termelt nyomást R nak nek) és nitrogén ( R a) az edény falán.

1) arány R nak nek és R a eltérő lesz a gázelegy különböző hőmérsékletein

2) R nak nek = R a

3) R nak nek > R a

4) R nak nek R a

    Egy ideális gáz részecskéinek állandó koncentrációja mellett molekulái hőmozgásának átlagos kinetikus energiája négyszeresére csökkent. Ugyanakkor a gáznyomás

    16-szorosára csökkent

    2-szeresére csökkent

    4-szeresére csökkent

    nem változott

    Egy egyatomos ideális gáz lehűlése következtében nyomása 4-szeresére csökkent, a gázmolekulák koncentrációja nem változott. Ebben az esetben a gázmolekulák hőmozgásának átlagos kinetikus energiája

    16-szorosára csökkent

    2-szeresére csökkent

    4-szeresére csökkent

    nem változott

    Állandó nyomáson a gázmolekulák koncentrációja ötszörösére nőtt, tömege pedig nem változott. Gázmolekulák transzlációs mozgásának átlagos kinetikus energiája

    Az abszolút testhőmérséklet 300 K. A Celsius-skálán az

1) -27 °C 2) 27 °C 3) 300°С 4) 573°С

    A szilárd test hőmérséklete 17°C-kal csökkent. Az abszolút hőmérsékleti skálán ez a változás volt

1) 290 K 2) 256 K 3) 17 K 4) 0 K

    Nyomás mérése p, hőfok Tés a molekulák koncentrációja n gáz, amelyre az idealitási feltételek teljesülnek, meg tudjuk határozni

    gravitációs állandó G

    Boltzmann állandók

    Planck állandó h

    Rydberg állandó R

    A számítások szerint a folyadék hőmérsékletének 143 K-nek kell lennie. Eközben az edényben lévő hőmérő -130 °C hőmérsékletet mutat. Ez azt jelenti

    a hőmérőt nem alacsony hőmérsékletre tervezték, és ki kell cserélni

    a hőmérő magasabb hőmérsékletet mutat

    a hőmérő alacsonyabb hőmérsékletet mutat

    a hőmérő a számított hőmérsékletet mutatja

    0 °C hőmérsékleten a jégpálya jege elolvad. A jégen tócsák képződnek, felette a levegő vízgőzzel telítődik. Melyik közegben (jégben, tócsában vagy vízgőzben) a legmagasabb a vízmolekulák átlagos mozgási energiája?

1) jégben 2) tócsában 3) vízgőzben 4) mindenhol ugyanaz

    Ha egy ideális gázt hevítünk, abszolút hőmérséklete megduplázódik. Hogyan változott ebben az esetben a gázmolekulák hőmozgásának átlagos kinetikai energiája?

    16-szorosára nőtt

    4-szeresére nőtt

    2-szeresére nőtt

    nem változott

    A fém gázpalackokat nem szabad egy bizonyos hőmérséklet feletti hőmérsékleten tárolni, mint különben felrobbanhatnak. Ez annak köszönhető, hogy

    a gáz belső energiája a hőmérséklettől függ

    a gáznyomás a hőmérséklettől függ

    A gáz mennyisége a hőmérséklettől függ

    A molekulák atomokra bomlanak, és energia szabadul fel

    Ahogy a gáz hőmérséklete a lezárt edényben csökken, a gáz nyomása csökken. Ez a nyomáscsökkenés annak köszönhető, hogy

    a gázmolekulák hőmozgásának energiája csökken

    a gázmolekulák egymással való kölcsönhatási energiája csökken

    a gázmolekulák mozgásának véletlenszerűsége csökken

    a gázmolekulák mérete csökken, ahogy lehűl

    Zárt edényben az ideális gáz abszolút hőmérséklete 3-szorosára csökkent. Ebben az esetben a gáz nyomása az edény falára


    Az egyatomos ideális gáz molekuláinak koncentrációja ötszörösére csökkent. Ugyanakkor a gázmolekulák kaotikus mozgásának átlagos energiája megduplázódott. Ennek eredményeként a gáznyomás az edényben

    5-szörösére csökkent

    2-szeresére nőtt

    5/2-szeresére csökkent

    5/4-szeresére csökkent

    A gáz melegítése következtében molekulái hőmozgásának átlagos kinetikai energiája 4-szeresére nőtt. Hogyan változott a gáz abszolút hőmérséklete?

    4-szeresére nőtt

    2-szeresére nőtt

    4-szeresére csökkent

    nem változott

KLAIPERON-MENDELEEV EGYENLET, GÁZTÖRVÉNYEK

    A tartály 20 kg nitrogént tartalmaz 300 K hőmérsékleten és 10 5 Pa nyomáson. Mekkora a tartály térfogata?

1) 17,8 m 3 2) 1,8 10 -2 m 3 3) 35,6 m 3 4) 3,6 10 -2 m 3

    Egy 1,66 m 3 térfogatú hengerben 2 kg nitrogén van 10 5 Pa nyomáson. Milyen hőmérsékletű ez a gáz?

1) 280 °C 2) 140 °C 3) 7°C 4) -3 °C

    10 0 C hőmérsékleten és 10 5 Pa nyomáson a gáz sűrűsége 2,5 kg/m 3. Mekkora a gáz moláris tömege?

    59 g/mol 2) 69 g/mol 3) 598 kg/mol 4) 5,8 10 -3 kg/mol

    Egy állandó térfogatú edény ideális gázt tartalmaz 2 mol mennyiségben. Hogyan változtatható meg egy gázos edény abszolút hőmérséklete, ha még egy mól gázt adunk az edénybe úgy, hogy az edény falán a gáznyomás 3-szorosára nő?

    3-szorosára csökken

    2-szeresére csökken

    2-szeresére nő

    3-szorosára növeljük

    Egy állandó térfogatú edény ideális gázt tartalmaz 2 mol mennyiségben. Hogyan kell megváltoztatni egy gázos edény abszolút hőmérsékletét, ha 1 mol gáz szabadul fel az edényből úgy, hogy a gáz nyomása az edény falán 2-szeresére nő?

    2-szeresére nő

    4-szeresére növeljük

    2-szeresére csökken

    4-szeresére csökken

    Egy állandó térfogatú edény ideális gázt tartalmaz 1 mol mennyiségben. Hogyan változtassuk meg egy gázos edény abszolút hőmérsékletét, hogy ha újabb 1 mól gázt adunk az edénybe, a gáz nyomása az edény falán 2-szeresére csökkenjen?

    2-szeresére nő

    2-szeresére csökken

Egyetlen Államvizsga fizikából, 2003
próba verzió

A rész

A1. Az ábrákon a gyorsítómodul mozgásidőtől való függésének grafikonja látható. A grafikonok közül melyik felel meg az egyenletes egyenes vonalú mozgásnak?

1) 2)
3) 4)

Megoldás. Egyenletes egyenes vonalú mozgásnál a gyorsulás nulla.

Helyes válasz: 2.

A2. Az első hazai kísérleti folyékony tüzelésű rakéta rakétamotorjának tolóereje 660 N. A rakéta kilövési tömege 30 kg volt. Mekkora a rakéta gyorsulása indítás közben?

1)
2)
3)
4)

Megoldás. Két erő hat a rakétára: a gravitáció ( mg) lefelé irányul, és a tolóerő ( F) felfelé irányítva. Newton második törvénye szerint:

Helyes válasz: 1.

A3. A gömb alakú testek középpontjai közötti távolság háromszoros növekedésével a gravitációs vonzás ereje

Megoldás. Két gömb alakú test gravitációs vonzási ereje egyenlő

.

A középpontjaik közötti távolság 3-szoros növekedésével a gravitációs vonzás ereje 9-szeresére csökken.

Helyes válasz: 4.

A4. Az ábrán egy vékony súlytalan rúd látható, amelyre az 1. és 3. pontban és erők fejtik ki. Melyik ponton kell elhelyezkednie a forgástengelynek, hogy a rúd egyensúlyban legyen?

1) a 2. pontban
2) a 6. pontban
3) a 4. pontban
4) az 5. pontban

Megoldás. A rúd egyensúlyi feltétele az egyenlőség, ahol és a forgástengely és az erőhatások közötti távolságok. Mivel a második erő 3-szorosa az elsőnek, az alkalmazási pontnak 3-szor közelebb kell lennie a forgástengelyhez. Ez azt jelenti, hogy a forgástengely vagy a 2.5 pontban vagy a 4. pontban található. Ha a forgástengely a 2.5 pontban van, akkor az erők egy irányba forgatják a rudat, és nem egyensúlyozzák ki egymást. Ha a forgástengely a 4. pontban található, az erők a rudat különböző irányokba forgatják, kiegyensúlyozva egymást.

Helyes válasz: 3.

A5. Egy fiú egy 0,4 kg súlyú futballlabdát 3 m magasra dobott Mennyire változott a labda potenciális energiája?

Megoldás.Általában harmonikus rezgések esetén a test koordinátája a törvény szerint változik, ahol A- oszcillációs amplitúdó, ω - ciklikus oszcillációs frekvencia. Az oszcilláció amplitúdója 0,9 m.

Helyes válasz: 3.

A7. Az emberi fül 20-20 000 Hz frekvenciájú hangokat képes érzékelni. Milyen hullámhossz-tartomány felel meg a hangrezgések hallhatósági intervallumának? Vegyük a hang sebességét levegőben 340 m/s-nak.

1) 20-tól 20000 m-ig
2) 6800-tól 6800000 m-ig
3) 0,06-tól 58,8 m-ig
4) 0,017-től 17 m-ig

Megoldás. A λ hullámhosszt a ν oszcillációs frekvenciához viszonyítjuk az relációval, ahol v- hullámterjedési sebesség. A hallható hangrezgések minimális hullámhossza az

,

a hallható hangrezgések maximális hullámhossza pedig egyenlő

.

Helyes válasz: 4.

A8. A diffúzió gyorsabban megy végbe az anyag hőmérsékletének növekedésével, mert

Megoldás. A hőmérséklet emelkedésével a diffúzió gyorsabban megy végbe a részecskék mozgási sebességének növekedése miatt.

Helyes válasz: 1.

A9. Egy ideális gáz részecskéinek állandó koncentrációja mellett molekulái hőmozgásának átlagos kinetikus energiája háromszorosára nőtt. Ugyanakkor a gáznyomás

Megoldás. A molekuláris kinetikai elmélet alapegyenlete szerint az ideális gáz nyomása p koncentrációval kapcsolatos nés molekulái mozgásának átlagos kinetikus energiája a következő arányban:

Állandó részecskekoncentráció és átlagos kinetikus energiájuk 3-szoros növekedése esetén a nyomás 3-szorosára nő.

Helyes válasz: 2.

A10. Az ábrán az edény falára gyakorolt ​​gáznyomás hőmérséklettől való függésének grafikonja látható. Milyen folyamatot ábrázol a gáz állapotának megváltoztatása?

Megoldás. Az ábra egy izokhorikus folyamatot mutat be, amely a hőmérséklet csökkenésének irányába ment. Tehát az ábra izokhorikus hűtést mutat.

Helyes válasz: 2.

A11. Ha egy szilárd testet lehűtünk m a testhőmérséklet Δ-vel csökkent T. Az alábbi képletek közül melyiket kell használni a test által leadott hőmennyiség kiszámításához K? c az anyag fajlagos hőkapacitása.

1)
2)
3)
4)

Megoldás. A test által leadott hőmennyiséget a képlet számítja ki.

Helyes válasz: 1.

A12. Az ideális gáz belső energiája hűtve

Megoldás. Az ideális gáz belső energiája , ahol a gáz hőkapacitása állandó térfogat mellett, T- a hőmérséklete. Az ideális gáz hőkapacitása nem függ a hőmérséklettől. A hőmérséklet csökkenésével az ideális gáz belső energiája csökken.

Helyes válasz: 2.

A13. A víz forráspontja attól függ

Megoldás. A folyadék forrása olyan hőmérsékleten megy végbe, amelyen a telített gőznyomás egyenlővé válik a külső nyomással. Ez azt jelenti, hogy a víz forráspontja a légköri nyomástól függ.

Helyes válasz: 3.

A14. Az ábrán a naftalin olvadásának és kristályosodásának grafikonja látható. Melyik pont felel meg az anyag megszilárdulásának kezdetének?

1) 2. pont
2) 4. pont
3) 5. pont
4) 6. pont

Megoldás. Megszilárdulás - hűtéskor a folyadékból szilárd állapotba való átmenet. A hűtés a 4–7. diagram egy részének felel meg. A megszilárdulás során az anyag hőmérséklete állandó marad, ez az 5-6. grafikon egy részének felel meg. Az 5. pont az anyag megszilárdulásának kezdetének felel meg.

Helyes válasz: 3.

A15. Hogyan fog megváltozni két pontszerű mozdulatlan töltés Coulomb-kölcsönhatási ereje, ha a köztük lévő távolság megnő n egyszer?

Megoldás. Két pontszerű mozdulatlan töltés Coulomb-kölcsönhatásának ereje egyenlő

ahol k - állandóés - a töltések nagysága, R- a köztük lévő távolság. Ha a köztük lévő távolságot a n alkalommal, akkor az erő időnként csökken.

Helyes válasz: 4.

A16. Ha egy homogén hengeres vezető keresztmetszete és elektromos feszültség a végén 2-szeresére nő, majd a rajta átfolyó áram,

Megoldás. A vezetőn átfolyó áram , ahol U- feszültség a végein, R- ellenállása egyenlő , ahol ρ a vezető anyagának ellenállása, l- hossza, S- keresztmetszeti terület. Így az áramerősség . A vezeték végein lévő feszültség és annak keresztmetszete 2-szeres növekedésével a rajta átfolyó áram 4-szeresére nő.

Helyes válasz: 3.

A17. Hogyan változik az elektromos lámpa által fogyasztott teljesítmény, ha az elektromos ellenállás megváltoztatása nélkül a feszültség háromszorosára csökken?

Megoldás. Az áramfelvétel , hol U- feszültség, R-ellenállás. Állandó ellenállás és 3-szoros feszültségcsökkenés mellett az energiafogyasztás 9-szeresére csökken.

Helyes válasz: 2.

A18. Mit kell tenni egy tekercs mágneses mezőjének pólusainak áramerősséggel történő megváltoztatásához?

Megoldás. Amikor a tekercsben az áram iránya megváltozik, az általa generált mágneses mező pólusai helyet cserélnek.

Helyes válasz: 2.

A19. Megváltozik-e egy kondenzátor kapacitása, ha a lemezeinek töltése megnő? n egyszer?

Megoldás. A kondenzátor elektromos kapacitása nem függ a lemezei töltésétől.

Helyes válasz: 3.

A20. A rádióvevő oszcillációs áramköre 100 m-es hullámon sugárzó rádióállomásra van hangolva Hogyan változtassuk meg a kondenzátor kapacitását oszcillációs áramkör hogy 25 m-es hullámra legyen hangolva? Feltételezzük, hogy a tekercs induktivitása állandó.

Megoldás. Az oszcillációs kör rezonanciafrekvenciája egyenlő

ahol C- a kondenzátor kapacitása, L a tekercs induktivitása. Hullámhosszra hangolt kontúr

,

ahol c a fénysebesség. A rádióvevő négyszer rövidebb hullámhosszra hangolásához 16-szor kell csökkenteni a kondenzátor kapacitását.

Helyes válasz: 4.

A21. A kamera lencséje egy konvergáló lencse. Egy tárgy fényképezésekor képet ad filmre

Megoldás. Az objektív gyújtótávolságánál nagyobb távolságra lévő tárgyak fényképezésekor valódi fordított képet kapunk a filmen.

Helyes válasz: 3.

A22. Két autó ugyanabban az irányban halad sebességgel és a Föld felszínéhez képest. A másik autóhoz tartozó referenciakeretben az első autó fényszóróinak fénysebessége a

1)
2)
3)
4) c

Megoldás. A speciális relativitáselmélet posztulátuma szerint a fény sebessége minden vonatkoztatási rendszerben azonos, és nem függ a fényforrás vagy a vevő sebességétől.

Helyes válasz: 4.

A23. Az ábra a fotoelektronok maximális energiájának a fotokatódra eső fotonok energiájától való függésének változatait mutatja be. Melyik esetben felel meg a grafikon a fotoelektromos hatás törvényeinek?

1) 1
2) 2
3) 3
4) 4

Megoldás. A fotoelektromos hatás kísérleti vizsgálata kimutatta, hogy vannak olyan frekvenciák, amelyeken a fotoelektromos hatás nem figyelhető meg. Csak a 3. gráfnál vannak ilyen gyakoriságok.

Helyes válasz: 3.

A24. Az alábbi állítások közül melyik írja le helyesen az atomok energiakibocsátó és -elnyelő képességét? izolált atomok képesek

Megoldás. Az izolált atomok csak egy bizonyos diszkrét energiát tudnak kibocsátani, és az ionizációs energiánál kisebb energiák diszkrét halmazát nyelhetik el, és az energia bármely részét, amely meghaladja az ionizációs energiát.

Helyes válasz: nincs.

A25. Az el nem bomlott atommagok számának függésének melyik grafikonja ( N) időtől kezdve helyesen tükrözi a radioaktív bomlás törvényét?

Megoldás. A lendület megmaradásának törvénye szerint a csónak sebessége egyenlő lesz

Helyes válasz: 3.

A27. A 40%-os hatásfokú hőmotor ciklusonként 100 J-t kap a fűtőtesttől Mennyi hőt ad a gép ciklusonként a hűtőnek?

1) 40 J
2) 60 J
3) 100 J
4) 160 J

Megoldás. A hőmotor hatásfoka . A hűtőnek átadott hőmennyiség ciklusonként egyenlő.

Helyes válasz: 2.

A28. A mágnest az ábrán látható módon eltávolítjuk a gyűrűről. A mágnes melyik pólusa van a legközelebb a gyűrűhöz?

Megoldás. A gyűrűn belüli indukciós áram által létrehozott mágneses mező jobbról balra irányul. A gyűrű mágnesnek tekinthető, amelyben északi sark a bal oldalon van. Lenz szabálya szerint ennek a mágnesnek meg kell akadályoznia a mozgó mágnes eltávolítását, és ezért vonzza azt. Így egy mozgó mágnesnek is van egy északi pólusa a bal oldalon.

Helyes válasz: 1.

A29. Két vékony, azonos sugarú gömbüvegből készült lencsét, amelyek között levegő van (levegőlencse), vízbe engedtek (lásd az ábrát). Hogyan működik ez az objektív?

Megoldás. Mivel a levegő törésmutatója kisebb, mint a vízé, a levegőlencse divergens.

Helyes válasz: 2.

A30. Mekkora a nátrium-izotóp magjának kötési energiája? Az atommag tömege 22,9898 amu. e. m. Kerekítse válaszát a legközelebbi egész számra.

1)
2)
3)
4) 253 J

Megoldás. A nátrium-izotóp magja 11 protonból és 12 neutronból áll. A tömeghiba az

A kötési energia az

Helyes válasz: 2.

B rész

AZ 1-BEN. Egy rugóra rögzített golyó harmonikus rezgéseket hajt végre sima vízszintes síkon, amplitúdója 10 cm Milyen messzire mozdul el a labda az egyensúlyi helyzetéből, mialatt a mozgási energiája felére csökken? Adja meg válaszát centiméterben, és kerekítse a legközelebbi egész számra?

Megoldás. Egyensúlyi helyzetben a rendszernek csak kinetikus energiája van, és maximális eltérés esetén csak potenciál. Az energiamegmaradás törvénye szerint abban a pillanatban, amikor a kinetikus energia felére csökken, a potenciális energia is egyenlő lesz a maximum felével:

.

Hol kapjuk:

.

IN 2. Mennyi hő szabadul fel 80 g hélium izobár hűtésekor 200 °C-ról 100 °C-ra? Adja meg válaszát kilojoule-ban (kJ) és kerekítse a legközelebbi egész számra?

Megoldás. A hélium egy egyatomos gáz, amelynek moláris tömege egyenlő M= 4 g/mol. 80 g hélium 20 mol-ot tartalmaz. Fajlagos hő A hélium állandó nyomáson . Kihűléskor szétválik

AT 3. Zárt vezető ellenállás R= 3 ohm mágneses térben van. Ennek a mezőnek a megváltoztatása következtében az áramkörbe behatoló mágneses fluxus ról nőtt előtt . Milyen töltés ment át a vezető keresztmetszetén? Adja meg válaszát millicoulomb-ban (mC).

Megoldás. Amikor a mágneses fluxus megváltozik egy zárt vezetőben, az EMF egyenlő. Ennek az EMF-nek a hatására áram folyik az áramkörben, és Δ időben t a töltés áthalad a vezető keresztmetszetén

AT 4. A kísérleti feladat végrehajtása során a tanulónak meg kellett határoznia a diffrakciós rács periódusát. Ennek érdekében egy fénysugarat egy vörös fényszűrőn keresztül egy diffrakciós rácsra irányított, amely 0,76 mikron hullámhosszú fényt bocsát át. A diffrakciós rács a képernyőtől 1 m távolságra volt.A képernyőn az elsőrendű spektrumok távolsága 15,2 cm-nek bizonyult Mennyi a periódus értéke rács kapott a diák? Adja meg válaszát mikrométerben (µm). (Kis szögekhez.)

Megoldás. Jelöljük a diffrakciós rács és a képernyő távolságát R= 1 m. Az eltérési szögek a rácsállandóhoz és a fény hullámhosszához kapcsolódnak az egyenlettel. Az első rendelésre a következőket kínáljuk:

A képernyő elsőrendű spektrumai közötti távolság a

.

5-kor. Határozza meg a következő reakció során felszabaduló energiát: . Adja meg válaszát picojoule-ban (pJ) és kerekítse a legközelebbi egész számra.

Megoldás. A reakcióban részt vevő elemek magjainak nyugalmi energiájára vonatkozó táblázatos adatok felhasználásával meghatározzuk a felszabaduló energiát:

C rész

C1. Egy 0,8 kg tömegű kocsi tehetetlenségi nyomatékkal 2,5 m/s sebességgel mozog. Egy 0,2 kg súlyú gyurmadarab 50 cm magasságból függőlegesen ráesik egy kocsira, és rátapad. Számítsa ki az energiát, amely az ütközés során belső energiává alakult.

Megoldás. Az ütközés pillanatában a gyurma sebessége egyenlő és függőlegesen lefelé irányul. Ezt a sebességet a támasz reakcióereje teljesen kioltotta. A leesett gyurmadarab összes mozgási energiája belső energiává alakult át:

Abban a pillanatban, amikor egy gyurmadarabot a kocsira ragasztottak, a súrlódási erők kiegyenlítették a sebességük vízszintes összetevőit. A kocsi mozgási energiájának egy része belső energiává alakult át. Az impulzusmegmaradás törvénye alapján meghatározzuk a kocsi sebességét gyurmával az ütközés után:

Belső energiába kerül át

Ennek eredményeképpen a becsapódás során a belsőbe áthaladó energia egyenlő

Válasz: 1,5 J.

C2. A hélium egy része először adiabatikusan, majd izobárosan tágul. A gáz végső hőmérséklete megegyezik a kezdeti hőmérséklettel. Az adiabatikus tágulás során a gáz 4,5 kJ-nak felel meg. Milyen munkát végez a gáz az egész folyamatban?

Megoldás.Ábrázoljuk a folyamatokat a diagramon (lásd ábra). 1-2 - adiabatikus tágulás, 2-3 - izobár expanzió. Feltétel szerint az 1. és 3. pont hőmérséklete egyenlő; a gáz által az 1–2. folyamatban végzett munka egyenlő . A hélium egyatomos gáz, ezért hőkapacitása állandó térfogat mellett , ahol ν a gázanyag mennyisége. A termodinamika első főtételét használva az 1–2. folyamathoz, megkapjuk:

A 2–3. folyamat gázmunkája a képlettel határozható meg. A Mengyelejev-Clapeyron egyenlet és az egyenlőség felhasználásával kapjuk:

A gáz által a teljes folyamat során végzett munka az

Válasz: 7,5 kJ.

C3. Egy 50 g súlyú, 1 μC töltésű kis töltött golyó 0,5 m magasságból egy ferde sík mentén mozog, 30°-os dőlésszöggel. A csúcson derékszög, a magasság és a vízszintes által alkotott 7,4 μC-os fix töltés van. Mekkora a labda sebessége a ferde sík alapjában, ha a kezdeti sebessége nulla? Figyelmen kívül hagyja a súrlódást.

Megoldás. A kis golyó a Föld gravitációs mezőjében és a második töltés által létrehozott elektrosztatikus mezőben van. Mindkét mező potenciális, így az energiamegmaradás törvénye alapján meghatározható a labda sebessége. A kiindulási helyzetben a labda magasságban és távolságban van a második töltéstől. A végső helyzetben a labda nulla magasságban és távolságra van a második töltéstől. Ilyen módon:

Válasz: 3,5 m/s.

C4. Ha egy fémet 245 nm hullámhosszú fénnyel sugározunk be, fotoelektromos hatás figyelhető meg. A fémből származó elektron munkafüggvénye 2,4 eV. Számítsa ki, hogy mekkora feszültséget kell a fémre adni ahhoz, hogy a kibocsátott fotoelektronok maximális sebessége 2-szeresére csökkenjen.

Megoldás. A beeső fény hullámhosszát (λ) a frekvenciájához (ν) viszonyítjuk az egyenlettel, ahol c a fénysebesség. A fotoelektronikus hatás Einstein-képletével meghatározzuk a fotoelektronok kinetikus energiáját:

Munka elektromos mező egyenlő . A munkának olyannak kell lennie, hogy a kibocsátott fotoelektronok maximális sebességét 2-szeresére csökkentse:

Válasz: 2 V.

C5. A vákuumdióda, amelyben az anód (pozitív elektróda) ​​és a katód (negatív elektród) párhuzamos lemezek, olyan üzemmódban működik, ahol az áram és a feszültség kapcsolata teljesül (ahol a valami állandó). Hányszorosára nő az anódra ható erő az elektronok becsapódása miatt, ha a diódán lévő feszültség megkétszereződik? Feltételezzük, hogy a kibocsátott elektronok kezdeti sebessége nulla.

Megoldás. Ha a feszültség megduplázódik, az áramerősség 1-szeresére nő. Az egységnyi idő alatt az anódot eltaláló elektronok száma ugyanilyen tényezővel nő. Ugyanakkor a diódában az elektromos tér munkája és ennek következtében az ütköző elektronok mozgási energiája megkétszereződik. A részecskék sebessége egy faktorral nő, az átvitt impulzus és az egyes elektronok nyomóereje ugyanannyival nő. Így az anódra ható erő rel nő alkalommal.

Ellenőrző munka a témában Molekuláris fizika 10. osztályos tanulóknak válaszokkal. Az ellenőrző munka 5 lehetőségből áll, mindegyik 8 feladattal.

1 lehetőség

A1."A szomszédos anyagrészecskék közötti távolság kicsi (gyakorlatilag összeérnek)." Ez az állítás összhangban van a modellel

1) csak szilárd anyagok
2) csak folyadékok
3) szilárd és folyékony anyagok
4) gázok, folyadékok és szilárd anyagok

A2. Egy ideális gáz részecskéinek állandó koncentrációja mellett molekulái hőmozgásának átlagos kinetikus energiája háromszorosára nőtt. Ugyanakkor a gáznyomás

1) 3-szorosára csökkent
2) 3-szorosára nőtt
3) 9-szeresére nőtt
4) nem változott

A3. Mekkora az ideális gázmolekulák kaotikus transzlációs mozgásának átlagos kinetikus energiája 27 °C hőmérsékleten?

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. Az ábrán látható grafikonok közül melyik felel meg a gáz állandó hőmérsékletén végrehajtott folyamatnak?

1) A
2) B
3) B
4) G

A5. Ugyanazon hőmérsékleten a zárt edényben lévő telített gőz különbözik az ugyanabban az edényben lévő telítetlen gőztől.

1) nyomás
2) a molekulák mozgási sebessége

B1. Az ábrán egy ideális gáz nyomásváltozásának grafikonja látható, amint az tágul.

Mennyi gáznemű anyag(mólban) ebben az edényben található, ha a gáz hőmérséklete 300 K? Válaszát kerekítse a legközelebbi egész számra.

IN 2. Két, egyenként 2 mol ideális gáz keverékét szobahőmérsékleten tartottuk egy állandó térfogatú edényben. Az edény tartalmának felét kiengedtük, majd az első gázból 2 mólnyit adtunk az edénybe. Hogyan változott a gázok parciális nyomása és össznyomása ennek hatására, ha a gázok hőmérsékletét az edényben állandóan tartottuk? Az első oszlop minden pozíciójához válassza ki a második oszlop kívánt pozícióját.

Fizikai mennyiségek



B) a gáz nyomása az edényben

A változásuk

1) nőtt
2) csökkent
3) nem változott

C1. A 10 cm 2 területű dugattyú súrlódás nélkül mozoghat egy függőleges hengeres edényben, miközben biztosítja annak tömítettségét. Egy gázzal töltött dugattyús edény 100 kPa atmoszférikus nyomáson álló felvonó padlóján fekszik, míg a dugattyú alsó szélétől a hajó aljáig 20 cm a távolság lásd Mekkora a tömege a dugattyú, ha a hőmérséklet változás figyelmen kívül hagyható?

2. lehetőség

A1."A szomszédos anyagrészecskék közötti távolság átlagosan sokszorosa a részecskék méretének." Ez az állítás következetes

1) csak a gázok szerkezetének modelljei
2) csak a folyadékok szerkezetének modelljei
3) a gázok és folyadékok szerkezetének modelljei
4) gázok, folyadékok és szilárd anyagok szerkezetének modelljei

A2. Egy ideális gáz molekuláinak állandó koncentrációja mellett molekulái hőmozgásának átlagos kinetikus energiája négyszeresére változott. Hogyan változott a gáz nyomása?

1) 16 alkalommal
2) 2 alkalommal
3) 4 alkalommal
4) Nem változott

A3.

1) 27 °С
2) 45 °С
3) 300 °С
4) 573 °С

A4. Az ábrán az ideális gáz állapotváltozásának négy folyamatának grafikonja látható. Az izokórikus fűtés egy folyamat

1) A
2) B
3) C
4) D

A5. Ugyanezen a hőmérsékleten a zárt edényben lévő telített vízgőz különbözik a telítetlen gőztől

1) a molekulák koncentrációja
2) átlagsebesség molekulák véletlenszerű mozgása
3) a kaotikus mozgás átlagos energiája
4) nem keverednek idegen gázok

B1. Két 800 kPa és 600 kPa nyomású levegővel töltött edény térfogata 3, illetve 5 liter. Az ereket egy cső köti össze, melynek térfogata az edények térfogataihoz képest elhanyagolható. Keresse meg az edényekben kialakult nyomást. A hőmérséklet állandó.

IN 2.

Név

A) az anyag mennyisége
B) a molekula tömege
C) a molekulák száma

1) m/V
2) ν N A
3) m/N A
4) m/M
5) N/V

C1. A 10 cm 2 területű és 5 kg tömegű dugattyú súrlódás nélkül mozoghat egy függőleges hengeres edényben, miközben biztosítja annak tömítettségét. Egy gázzal töltött dugattyús edény 100 kPa atmoszférikus nyomású álló felvonó padlóján nyugszik, míg a dugattyú alsó szélétől a hajó aljáig 20 cm a távolság.Mekkora lesz ez a távolság, ha a lift 3 m/s 2 gyorsulással megy le? Figyelmen kívül hagyja a gázhőmérséklet változásait.

3 lehetőség

A1."Az anyagrészecskék részt vesznek a folyamatos termikus kaotikus mozgásban." Az anyag szerkezetének molekuláris-kinetikai elméletének ez a rendelkezése arra utal

1) gázok
2) folyadékok
3) gázok és folyadékok
4) gázok, folyadékok és szilárd anyagok

A2. Hogyan fog megváltozni egy ideális egyatomos gáz nyomása, ha molekulái hőmozgásának átlagos kinetikus energiája kétszeresére nő, és a molekulák koncentrációja kétszeresére csökken?

1) 4-szeresére nő
2) Csökkentse 2-szer
3) Csökkentse 4-szeresére
4) Nem fog változni

A3. Mekkora az ideális gázmolekulák kaotikus transzlációs mozgásának átlagos kinetikus energiája 327 °C hőmérsékleten?

1) 1,2 10-20 J
2) 6,8 10-21 J
3) 4,1 10-21 J
4) 7,5 kJ

A4. A VT-diagram az ideális gáz állapotváltozásának grafikonjait mutatja be. Az izobár folyamat a gráfvonalnak felel meg

1) A
2) B
3) B
4) G

A5. A csak gőzt és vizet tartalmazó edényben a dugattyút úgy mozgatják, hogy a nyomás állandó maradjon. A hőmérséklet ezen

1) nem változik
2) növekszik
3) csökken
4) egyaránt csökkenhet és növekedhet

B1. Két 40 vagy 20 literes edény azonos hőmérsékletű, de eltérő nyomású gázt tartalmaz. Az edények összekapcsolása után 1 MPa nyomást állítottak fel bennük. Mekkora volt a kezdeti nyomás a nagyobb edényben, ha a kisebb edényben a kezdeti nyomás 600 kPa? Feltételezzük, hogy a hőmérséklet állandó.

IN 2. Két, egyenként 2 mol ideális gáz keverékét szobahőmérsékleten tartottuk egy állandó térfogatú edényben. Az edény tartalmának felét kiengedtük, majd a második gázból 2 mólnyit adtunk az edénybe. Hogyan változott a gázok parciális nyomása és össznyomása ennek hatására, ha a gázok hőmérsékletét az edényben állandóan tartottuk?

Az első oszlop minden pozíciójához válassza ki a második oszlop kívánt pozícióját.

Fizikai mennyiségek

DE) parciális nyomás első gáz
B) a második gáz parciális nyomása
B) a gáz nyomása az edényben

A változásuk

1) nőtt
2) csökkent
3) nem változott

C1. Egy 5 kg-os dugattyú függőleges hengeres edényben súrlódás nélkül tud mozogni, miközben biztosítja annak tömítettségét. Egy gázzal töltött dugattyús edény egy álló felvonó padlóján fekszik 100 kPa atmoszférikus nyomáson, miközben a dugattyú alsó széle és a hajó alja közötti távolság 20 cm. Amikor a felvonó lefelé halad 2 m/s 2 gyorsulással a dugattyú 1,5-tel eltolódik, lásd Mekkora a dugattyú területe, ha a gázhőmérséklet változását nem vesszük figyelembe?

4 lehetőség

A1. A folyadékokban a részecskék egyensúlyi helyzetük körül oszcillálnak, és ütköznek a szomszédos részecskékkel. A részecske időről időre egy másik egyensúlyi helyzetbe ugrik. A folyadékok milyen tulajdonsága magyarázható a részecskék mozgásának ilyen természetével?

1) Alacsony összenyomhatóság
2) Folyékonyság
3) Nyomás az edény alján
4) Változás a térfogatban melegítéskor

A2. Egy egyatomos ideális gáz lehűlése következtében nyomása 4-szeresére csökkent, a gázmolekulák koncentrációja nem változott. Ebben az esetben a gázmolekulák hőmozgásának átlagos kinetikus energiája

1) 16-szorosára csökkent
2) 2-szeresére csökkent
3) 4-szeresére csökkent
4) nem változott

A3. A gázmolekulák transzlációs mozgásának átlagos kinetikus energiája egy ballonban 4,14 10 -21 J. Milyen hőmérsékletű a gáz ebben a ballonban?

1) 200 °С
2) 200 K
3) 300 °С
4) 300 ezer

A4. Az ábra egy ideális gázzal végrehajtott ciklust mutat. Az izobár fűtés megfelel a területnek

1) AB
2) DA
3) CD
4) Kr. e

A5. A telített gőz térfogatának állandó hőmérsékleten történő csökkenésével annak nyomása

1) növekszik
2) csökken
3) egyes gőzöknél növekszik, míg másoknál csökken
4) nem változik

B1. Az ábrán látható egy grafikon, amely a zárt edényben lévő gáznyomás hőmérséklettől való függését mutatja.

Az edény térfogata 0,4 m 3 . Hány mol gáz van ebben a tartályban? Válaszát kerekítse a legközelebbi egész számra.

IN 2. Párosítsd a címet fizikai mennyiségés a képlet, amellyel meghatározható.

Név

A) a molekulák koncentrációja
B) a molekulák száma
B) a molekula tömege

1) m/V
2) ν N A
3) m/N A
4) m/M
5) N/V

C1. Egy 15 cm 2 területű és 6 kg tömegű dugattyú súrlódás nélkül mozoghat egy függőleges hengeres edényben, miközben biztosítja annak tömítettségét. Egy gázzal töltött dugattyús edény egy álló felvonó padlóján fekszik 100 kPa atmoszférikus nyomáson. Ebben az esetben a dugattyú alsó széle és a hajó alja közötti távolság 20 cm. Amikor a felvonó gyorsulással elindul felfelé, a dugattyú 2 cm-t mozog. Milyen gyorsulással mozog a felvonó, ha a gáz változása a hőmérséklet figyelmen kívül hagyható?

5 lehetőség

A1. A részecskék elrendezésében a legkisebb sorrend a jellemző

1) gázok
2) folyadékok
3) kristályos testek
4) amorf testek

A2. Hogyan változik egy ideális egyatomos gáz nyomása, ha a molekulák hőmozgásának átlagos kinetikus energiája és a koncentráció 2-szeresére csökken?

1) 4-szeresére nő
2) Csökkentse 2-szer
3) Csökkentse 4-szeresére
4) Nem fog változni

A3. Milyen hőmérsékleten egyenlő a gázmolekulák transzlációs mozgásának átlagos kinetikai energiája 6,21 10 -21 J?

1) 27 K
2) 45 K
3) 300 K
4) 573 K

A4. Az ábra egy ideális gázzal végrehajtott ciklust mutat. Az izobár hűtés megfelel a szakasznak

1) AB
2) DA
3) CD
4) Kr. e

A5. A dugattyú alatti tartály csak telített vízgőzt tartalmaz. Hogyan változik a nyomás az edényben, ha elkezdjük összenyomni a gőzöket, miközben az edény hőmérsékletét állandóan tartjuk?

1) A nyomás folyamatosan emelkedik
2) A nyomás folyamatosan csökkenni fog
3) A nyomás állandó marad
4) A nyomás állandó marad, majd csökkenni kezd

B1. A képen. ábra a hidrogén izotermikus tágulásának grafikonját mutatja.

A hidrogén tömege 40 g. Határozza meg hőmérsékletét! Moláris tömeg hidrogén 0,002 kg/mol. Válaszát kerekítse a legközelebbi egész számra.

IN 2.Állítson fel egyezést egy fizikai mennyiség neve és a képlet között, amellyel meghatározható.

Név

A) az anyag sűrűsége
B) az anyag mennyisége
B) a molekula tömege

1) N/V
2) ν N A
3) m/N A
4) m/M
5) m/V

C1. A 10 cm 2 területű és 5 kg tömegű dugattyú súrlódás nélkül mozoghat egy függőleges hengeres edényben, miközben biztosítja annak tömítettségét. Egy gázzal töltött dugattyús edény 100 kPa atmoszférikus nyomású álló felvonó padlóján nyugszik, míg a dugattyú alsó szélétől a hajó aljáig 20 cm a távolság.Mekkora lesz ez a távolság, ha a lift 2 m/s 2 gyorsulással megy fel? Figyelmen kívül hagyja a gázhőmérséklet változásait.

Molekuláris fizika 10. évfolyam témájú tesztre adott válaszok
1 lehetőség
A1-3
A2-2
A3-1
A4-3
A5-1
AZ 1-BEN. 20 mol
IN 2. 123
C1. 5,56 kg
2. lehetőség
A1-1
A2-3
A3-1
A4-3
A5-1
AZ 1-BEN. 675 kPa
IN 2. 432
C1. 22,22 cm
3 lehetőség
A1-4
A2-4
A3-1
A4-1
A5-1
AZ 1-BEN. 1,2 MPa
IN 2. 213
C1. 9,3 cm2
4 lehetőség
A1-2
A2-3
A3-2
A4-1
A5-4
AZ 1-BEN. 16 mol
IN 2. 523
C1. 3,89 m/s 2
5 lehetőség
A1-1
A2-3
A3-3
A4-3
A5-3
AZ 1-BEN. 301 K
IN 2. 543
C1. 18,75 cm

Végső teszt a fizikában

11. évfolyam

1. A koordináta időtől való függését valamely test esetében az egyenlet írja le x=8t -t2. Melyik időpontban nulla a test sebessége?

1) 8 s2) 4 s3) 3 s4) 0 s

2. Egy ideális gáz részecskéinek állandó koncentrációja mellett molekulái hőmozgásának átlagos kinetikus energiája négyszeresére csökkent. Ugyanakkor a gáznyomás

1) 16-szorosára csökkent

2) 2-szeresére csökkent

3) 4-szeresére csökkent

4) nem változott

3. Egy ideális gáz állandó tömegénél a nyomása kétszeresére csökkent, a hőmérséklete pedig kétszeresére nőtt. Hogyan változott a gáz térfogata?

1) megduplázódott

2) 2-szeresére csökkent

3) 4-szeresére nőtt

4) nem változott

4. Állandó hőmérsékleten egy adott tömegű ideális gáz térfogata 9-szeresére nő. A nyomás ezen

1) 3-szorosára nőtt

2) 9-szeresére nőtt

3) 3-szorosára csökkent

4) 9-szeresére csökkent

5. Az edényben lévő gáz összenyomódott, miután elvégezte a 30 J-t. A gáz belső energiája 25 J-rel nőtt. Ezért a gáz

1) kívülről 5 J hőmennyiséget kapott

2) adott környezet 5 J hőmennyiség

3) kívülről 55 J hőmennyiséget kapott

4) 55 J hőmennyiséget adott a környezetnek

6. Két pont közötti távolság elektromos töltések háromszorosára nőtt, és az egyik töltés háromszorosára csökkent. A köztük lévő elektromos kölcsönhatás erőssége

1) nem változott

2) 3-szorosára csökkent

3) 3-szorosára nőtt

4) 27-szeresére csökkent


7. A váltakozó áramú áramkör áramingadozásait az egyenlet írja le I=4.cos 400pt. Mi az áramingadozás periódusa?

1) 4 c

2) 200 c

3) 0,002 c

4) 0, 005 c

8. Egy fémlemezt 6,2 eV energiájú fénnyel világítanak meg. A fémlemez munkafunkciója 2,5 eV. Mekkora a keletkező fotoelektronok maximális kinetikus energiája?

1) 3,7 eV

2) 2,5 eV

3) 6,2 eV

4) 8,7 eV

9. Mekkora a λ=6 µm fényhullámhossznak megfelelő fotonenergia?

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. Egy elektron és egy proton azonos sebességgel mozog. Melyik részecskék közül a hosszabb de Broglie hullámhosszú?

1) az elektronnál

2) a protonnál

3) ezeknek a részecskéknek a hullámhossza azonos

4) a részecskéket nem lehet hullámhosszal jellemezni

AZ 1-BEN.Egy testet a vízszinteshez képest 60°-os szögben dobnak 100 m/s sebességgel. Mekkora a maximális magasság, amelyre a test felemelkedik? Válaszát írja le méterben, tized pontossággal!

C1. Az ideális gázt először állandó hőmérsékleten expandáltuk, majd állandó nyomáson lehűtöttük, majd állandó térfogatra melegítettük, visszaállítva a gázt eredeti állapotába. Rajzolja fel ezen folyamatok grafikonjait a p - V tengelyekre. A gáz tömege nem változott.


Megoldások

    Ez az egyenletesen gyorsított mozgás x \u003d x 0 + v 0x t + a x t 2 /2 egyenlete. A sebesség egyenlete egyenletesen gyorsított mozgás: v x = v 0x + a x t. A nekünk adott egyenletből: v 0x \u003d 8 m / s, a x \u003d -2 m / s 2. Ellátás: 0=8-2t . Ahol t=4s.

    Az MKT gázok alapegyenletének egyik típusa p =2/3. nE k . Ebből az egyenletből azt látjuk, hogy ha az n koncentráció nem változik, és a molekulák átlagos kinetikus energiája 4-szeresére csökken, akkor a nyomás is négyszeresére csökken.

    A Mengyelejev-Clapeyron egyenlet szerint pV = (m/M ) . RT, ha a nyomás 2-szeresére csökkent, és a hőmérséklet 2-szeresére nőtt, akkor a térfogat 4-szeresére nőtt.

    Mert a gáz hőmérséklete és tömege nem változik, ez izoterm folyamat. Ez kielégíti a Boyle-Mariotte törvényt pV =const . Ebből a törvényből azt látjuk, hogy ha a térfogat 9-szeresére nőtt, akkor a nyomás 9-szeresére csökkent.

    A termodinamika első főtétele: ΔU =A +Q. Az A=30J, ΔU=25J feltétel szerint. Ezután Q \u003d -5J, azaz a test 5 J hőt adott le a környezetnek.

    Coulomb-törvény: F e =k |q 1 | . |q 2 | / r 2 . Ebből a törvényből azt látjuk, hogy ha az egyik töltés 3-szorosára csökken, és a töltések közötti távolság 3-szorosára nő, akkor az elektromos erő 27-szeresére csökken.

    Általános formaáramingadozások harmonikus függése: I = I m cos (ωt + φ). Az összehasonlításból azt látjuk, hogy a ciklikus frekvencia ω=400π. Mert ω=2πν, akkor az oszcillációs frekvencia ν=200Hz. Mert periódus T=1/ν, majd T=0,005 s.

    A fotoelektromos hatás Einstein-egyenlete: h ν \u003d A ki + E k. A h ν \u003d 6,2 eV feltétellel A ki = 2,5 eV. Ezután E k \u003d 3,7 eV.

    Fotonenergia E = h ν, ν=с/λ. Behelyettesítve E \u003d 3.3-at kapunk. 10-20 J.

    De Broglie képlet: p \u003d h / λ. Mert p =mv , akkor mv = h /λ és λ=h /mv . Mert az elektron tömege kisebb, hullámhossza hosszabb.

AZ 1-BEN. Vegyük referenciatestnek a dobási pontot, az Y koordinátatengelyt irányítsuk függőlegesen felfelé. Ekkor a maximális magasság megegyezik az eltolásvektor Y tengelyre vetületével. Használjuk az s y =(v y 2 -v 0y 2)/(2g y ) képletet. A legfelső ponton a sebesség vízszintesen irányul, tehát v y =0. v 0y \u003d v 0 sinα, g y \u003d -g. Ekkor s y =(v 0 2 sin 2 α )/(2g ). Behelyettesítve 369,8 m-t kapunk .

Olvassa el is