Gaz ideal MKT tip A Pagina 9 din 9

MKT GAZ IDEAL

ECUAȚIA MKT DE BAZĂ , TEMPERATURA ABSOLUTA

La o concentrație constantă de particule, temperatura absolută a unui gaz ideal a crescut cu un factor de 4. În același timp, presiunea gazului

crescut de 4 ori

crescut de 2 ori

a scăzut de 4 ori

nu s-a schimbat

La o temperatură absolută constantă, concentrația moleculelor de gaz ideal a fost crescută de 4 ori. În același timp, presiunea gazului

crescut de 4 ori

crescut de 2 ori

a scăzut de 4 ori

nu s-a schimbat

Vasul conține un amestec de gaze - oxigen și azot - cu o concentrație egală de molecule. Comparați presiunea produsă de oxigen ( R la) și azot ( R A) pe pereţii vasului.

1) raport R la și R A vor fi diferite la diferite temperaturi ale amestecului de gaze

2) R la = R A

3) R la > R A

4) R la R A

La o concentrație constantă de particule dintr-un gaz ideal, energia cinetică medie a mișcării termice a moleculelor sale a scăzut de 4 ori. În același timp, presiunea gazului

a scăzut de 16 ori

scazut de 2 ori

a scăzut de 4 ori

nu s-a schimbat

Ca urmare a răcirii unui gaz ideal monoatomic, presiunea acestuia a scăzut de 4 ori, iar concentrația moleculelor de gaz nu s-a schimbat. În acest caz, energia cinetică medie a mișcării termice a moleculelor de gaz

a scăzut de 16 ori

scazut de 2 ori

a scăzut de 4 ori

nu s-a schimbat

La presiune constantă, concentrația de molecule de gaz a crescut de 5 ori, iar masa sa nu s-a schimbat. Energia cinetică medie a mișcării de translație a moleculelor de gaz

Temperatura absolută a corpului este de 300 K. Pe scara Celsius, este

1) - 27°C 2) 27°C 3) 300°С 4) 573°С

Temperatura corpului solid a scăzut cu 17°C. Pe scara temperaturii absolute, această schimbare a fost

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

Măsurarea presiunii p, temperatura Tși concentrația moleculelor n gaz pentru care sunt îndeplinite condiții de idealitate, putem determina

constantă gravitațională G

constanta lui Boltzmannk

constanta lui Planck h

constanta Rydberg R

Conform calculelor, temperatura lichidului ar trebui să fie egală cu 143 K. Între timp, termometrul din vas arată o temperatură de -130 °C. Înseamnă că

termometrul nu este proiectat pentru temperaturi scăzute și trebuie înlocuit

termometrul arată o temperatură mai mare

termometrul arată o temperatură mai scăzută

termometrul arată temperatura calculată

La o temperatură de 0 °C, gheața patinoarului se topește. Pe gheață se formează bălți, iar aerul de deasupra ei este saturat cu vapori de apă. În care dintre medii (în gheață, în bălți sau vapori de apă) este energia medie de mișcare a moleculelor de apă cea mai mare?

1) în gheață 2) în bălți 3) în vapori de apă 4) peste tot la fel

Când un gaz ideal este încălzit, temperatura lui absolută se dublează. Cum s-a schimbat energia cinetică medie a mișcării termice a moleculelor de gaz în acest caz?

crescut de 16 ori

crescut de 4 ori

crescut de 2 ori

nu s-a schimbat

Buteliile metalice de gaz nu trebuie depozitate la temperaturi peste o anumită temperatură, cum ar fi altfel pot exploda. Acest lucru se datorează faptului că

energia internă a unui gaz depinde de temperatură

presiunea gazului depinde de temperatură

volumul gazului depinde de temperatură

Moleculele se descompun în atomi și se eliberează energie

Pe măsură ce temperatura gazului din vasul etanș scade, presiunea gazului scade. Această scădere a presiunii se datorează faptului că

energia mișcării termice a moleculelor de gaz scade

energia de interacțiune a moleculelor de gaz între ele scade

aleatoritatea mișcării moleculelor de gaz scade

moleculele de gaz scad în dimensiune pe măsură ce se răcește

Într-un vas închis, temperatura absolută a unui gaz ideal a scăzut cu un factor de 3. În acest caz, presiunea gazului pe pereții vasului

Concentrația moleculelor unui gaz ideal monoatomic a fost redusă cu un factor de 5. În același timp, energia medie a mișcării haotice a moleculelor de gaz a fost dublată. Ca urmare, presiunea gazului din vas

a scăzut de 5 ori

crescut de 2 ori

scăzut de 5/2 ori

a scăzut de 5/4 ori

Ca urmare a încălzirii gazului, energia cinetică medie a mișcării termice a moleculelor sale a crescut de 4 ori. Cum s-a schimbat temperatura absolută a gazului?

crescut de 4 ori

crescut de 2 ori

a scăzut de 4 ori

nu s-a schimbat

ECUAȚIA KLAIPERON-MENDELEEV, LEGILE GAZELOR

Rezervorul conține 20 kg de azot la o temperatură de 300 K și o presiune de 10 5 Pa. Care este volumul rezervorului?

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

Într-un cilindru cu volumul de 1,66 m 3 se află 2 kg de azot la o presiune de 10 5 Pa. Care este temperatura acestui gaz?

1) 280°C 2) 140°C 3) 7°С 4) - 3°С

La o temperatură de 10 0 C şi o presiune de 10 5 Pa, densitatea gazului este de 2,5 kg/m 3 . Care este masa molară a gazului?

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

Un vas cu volum constant conține un gaz ideal în cantitate de 2 mol. Cum ar trebui să se modifice temperatura absolută a unui vas cu gaz atunci când se adaugă încă un mol de gaz în vas, astfel încât presiunea gazului pe pereții vasului să crească de 3 ori?

scade de 3 ori

scade de 2 ori

creste de 2 ori

creste de 3 ori

Un vas cu volum constant conține un gaz ideal în cantitate de 2 mol. Cum ar trebui să se modifice temperatura absolută a unui vas cu gaz atunci când 1 mol de gaz este eliberat din vas, astfel încât presiunea gazului pe pereții vasului să crească de 2 ori?

creste de 2 ori

creste de 4 ori

scade de 2 ori

scade de 4 ori

Un vas cu volum constant conține un gaz ideal în cantitate de 1 mol. Cum ar trebui modificată temperatura absolută a unui vas cu gaz, astfel încât atunci când se adaugă încă 1 mol de gaz în vas, presiunea gazului pe pereții vasului să scadă de 2 ori?

creste de 2 ori

scade de 2 ori

Singur Examen de statîn Fizică, 2003
versiunea demo

Partea A

A1. Figurile prezintă grafice ale dependenței modulului de accelerație de timpul de mișcare. Care dintre grafice corespunde mișcării rectilinie uniforme?

1)		2)
3)		4)

Soluţie.În mișcare rectilinie uniformă, accelerația este zero.

Răspuns corect: 2.

A2. Motorul rachetei primei rachete experimentale interne cu combustibil lichid avea o forță de tracțiune de 660 N. Masa de lansare a rachetei a fost de 30 kg. Care este accelerația rachetei în timpul lansării?

1)
2)
3)
4)

Soluţie. Există două forțe care acționează asupra rachetei: gravitația ( mg) îndreptată în jos, iar forța de împingere ( F) îndreptată în sus. Conform celei de-a doua legi a lui Newton:

Răspuns corect: 1.

A3. Cu o creștere de trei ori a distanței dintre centrele corpurilor sferice, forța de atracție gravitațională

Soluţie. Forța de atracție gravitațională a două corpuri sferice este egală cu

.

Cu o creștere de trei ori a distanței dintre centrele lor, forța de atracție gravitațională scade de 9 ori.

Răspuns corect: 4.

A4. Figura prezintă o tijă subțire fără greutate, căreia îi sunt aplicate forțe și în punctele 1 și 3. În ce punct trebuie amplasată axa de rotație pentru ca tija să fie în echilibru?

1)	la punctul 2
2)	la punctul 6
3)	la punctul 4
4)	la punctul 5

Soluţie. Condiția de echilibru pentru tijă este egalitatea , unde și sunt distanțele de la axa de rotație la punctele de aplicare a forțelor. Deoarece a doua forță este de 3 ori prima, punctul ei de aplicare trebuie să fie de 3 ori mai aproape de axa de rotație. Aceasta înseamnă că axa de rotație este situată fie în punctul 2.5, fie în punctul 4. Dacă axa de rotație este în punctul 2.5, atunci forțele rotesc tija într-o direcție și nu se echilibrează între ele. Când axa de rotație este situată în punctul 4, forțele rotesc tija în direcții diferite, echilibrându-se între ele.

Răspuns corect: 3.

A5. Un băiat a aruncat o minge de fotbal cu o greutate de 0,4 kg la o înălțime de 3 m. Cât de mult s-a schimbat energia potențială a mingii?

Soluţie.În general, la vibrațiile armonice, coordonatele corpului se modifică conform legii, unde A- amplitudinea oscilației, ω - frecvența de oscilație ciclică. Amplitudinea oscilației este de 0,9 m.

Răspuns corect: 3.

A7. Urechea umană poate percepe sunete cu o frecvență de 20 până la 20.000 Hz. Ce interval de lungimi de undă corespunde intervalului de audibilitate a vibrațiilor sonore? Luați viteza sunetului în aer egală cu 340 m/s.

1)	de la 20 la 20000 m
2)	de la 6800 la 6800000 m
3)	de la 0,06 la 58,8 m
4)	de la 0,017 la 17 m

Soluţie. Lungimea de undă λ este legată de frecvența de oscilație ν prin relația , unde v- viteza de propagare a undelor. Lungimea de undă minimă a vibrațiilor sonore audibile este

,

iar lungimea de undă maximă a vibrațiilor sonore audibile este egală cu

.

Răspuns corect: 4.

A8. Difuzia are loc mai repede pe măsură ce temperatura unei substanțe crește, deoarece

Soluţie. Pe măsură ce temperatura crește, difuzia are loc mai rapid datorită creșterii vitezei de mișcare a particulelor.

Răspuns corect: 1.

A9. La o concentrație constantă de particule dintr-un gaz ideal, energia cinetică medie a mișcării termice a moleculelor sale a crescut de 3 ori. În același timp, presiunea gazului

Soluţie. Conform ecuației de bază a teoriei cinetice moleculare, presiunea unui gaz ideal p legate de concentrare n iar energia cinetică medie a mișcării moleculelor sale prin raportul:

La o concentrație constantă de particule și o creștere de 3 ori a energiei lor cinetice medii, presiunea crește de 3 ori.

Răspuns corect: 2.

A10. Figura prezintă un grafic al dependenței presiunii gazului de pereții vasului de temperatură. Ce proces de schimbare a stării unui gaz este descris?

Soluţie. Figura prezintă un proces izocor care a mers în direcția scăderii temperaturii. Deci, figura prezintă răcirea izocoră.

Răspuns corect: 2.

A11. Când un corp solid este răcit m temperatura corpului a scăzut cu Δ T. Care dintre următoarele formule ar trebui utilizată pentru a calcula cantitatea de căldură emisă de organism Q? c este capacitatea termică specifică a substanței.

1)
2)
3)
4)

Soluţie. Cantitatea de căldură degajată de corp este calculată prin formula.

Răspuns corect: 1.

A12. Energia internă a unui gaz ideal atunci când este răcit

Soluţie. Energia internă a unui gaz ideal este , unde este capacitatea termică a gazului la un volum constant, T- temperatura lui. Capacitatea termică a unui gaz ideal nu depinde de temperatură. Pe măsură ce temperatura scade, energia internă a unui gaz ideal scade.

Răspuns corect: 2.

A13. Punctul de fierbere al apei depinde de

Soluţie. Fierberea unui lichid are loc la o temperatură la care presiunea vaporilor saturați devine egală cu presiunea exterioară. Aceasta înseamnă că punctul de fierbere al apei depinde de presiunea atmosferică.

Răspuns corect: 3.

A14. Figura prezintă un grafic al topirii și cristalizării naftalinei. Care dintre puncte corespunde începutului solidificării substanței?

1)	punctul 2
2)	punctul 4
3)	punctul 5
4)	punctul 6

Soluţie. Solidificare - trecerea de la stare lichidă la stare solidă la răcire. Răcirea corespunde unei părți a graficului 4–7. În procesul de solidificare, temperatura substanței rămâne constantă, aceasta corespunde unei părți a graficului 5-6. Punctul 5 corespunde începutului solidificării substanței.

Răspuns corect: 3.

A15. Cum se va schimba forța interacțiunii Coulomb a două sarcini punctuale nemișcate dacă distanța dintre ele crește cu n o singura data?

Soluţie. Forța interacțiunii Coulomb a două sarcini punctuale imobile este egală cu

Unde k - constantși - mărimea sarcinilor, R- distanta dintre ele. Dacă distanţa dintre ele este mărită la n ori, atunci forța va scădea în timp.

Răspuns corect: 4.

A16. Dacă aria secțiunii transversale a unui conductor cilindric omogen și tensiune electrică la capetele sale va crește de 2 ori, apoi curentul care trece prin el,

Soluţie. Curentul care circulă prin conductor este , unde U- tensiune la capete, R- rezistența sa, egală cu , unde ρ este rezistivitatea materialului conductor, l- lungimea sa, S- arie a secțiunii transversale. Astfel, puterea curentă este . Cu o creștere de 2 ori a tensiunii la capetele conductorului și a zonei secțiunii sale transversale, curentul care trece prin acesta crește de 4 ori.

Răspuns corect: 3.

A17. Cum se va schimba puterea consumată de o lampă electrică dacă, fără a-i modifica rezistența electrică, tensiunea pe ea este redusă de 3 ori?

Soluţie. Consumul de energie este , unde U- Voltaj, R-rezistenţă. Cu o rezistență constantă și o scădere a tensiunii cu un factor de 3, consumul de energie scade cu un factor de 9.

Răspuns corect: 2.

A18. Ce trebuie făcut pentru a schimba polii câmpului magnetic al unei bobine cu curent?

Soluţie. Când direcția curentului din bobină se schimbă, polii câmpului magnetic generat de aceasta își schimbă locul.

Răspuns corect: 2.

A19. Se va modifica capacitatea unui condensator dacă sarcina de pe plăcile sale este crescută cu n o singura data?

Soluţie. Capacitatea electrică a unui condensator nu depinde de sarcina de pe plăcile sale.

Răspuns corect: 3.

A20. Circuitul oscilator al receptorului radio este acordat la o stație radio care transmite pe o undă de 100 m. Cum se schimbă capacitatea condensatorului circuit oscilator astfel încât să fie reglat pe un val de 25 m? Se presupune că inductanța bobinei este constantă.

Soluţie. Frecvența de rezonanță a circuitului oscilator este egală cu

Unde C- capacitatea condensatorului, L este inductanța bobinei. Contur reglat la lungimea de undă

,

Unde c este viteza luminii. Pentru a regla receptorul radio la o lungime de undă de patru ori mai scurtă, este necesar să reduceți capacitatea condensatorului de 16 ori.

Răspuns corect: 4.

A21. Obiectivul camerei este un obiectiv convergent. Când fotografiați un obiect, acesta oferă o imagine pe film

Soluţie. Când fotografiați obiecte care se află la o distanță mai mare decât distanța focală a obiectivului, pe film se obține o imagine reală inversată.

Răspuns corect: 3.

A22. Două mașini se mișcă în aceeași direcție cu viteze și relativ la suprafața Pământului. Viteza luminii de la farurile primei mașini din cadrul de referință asociat celeilalte mașini este

1)
2)
3)
4)	c

Soluţie. Conform postulatului teoriei speciale a relativității, viteza luminii este aceeași în toate cadrele de referință și nu depinde de viteza sursei de lumină sau a receptorului.

Răspuns corect: 4.

A23. Figura prezintă variante ale dependenței energiei maxime a fotoelectronilor de energia fotonilor incidenti pe fotocatod. În ce caz graficul corespunde legilor efectului fotoelectric?

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

Soluţie. Un studiu experimental al efectului fotoelectric a arătat că există frecvențe la care efectul fotoelectric nu este observat. Doar pentru graficul 3 există astfel de frecvențe.

Răspuns corect: 3.

A24. Care dintre următoarele afirmații descrie corect capacitatea atomilor de a emite și absorbi energie? atomii izolați pot

Soluţie. Atomii izolați pot emite doar un anumit set discret de energii și pot absorbi un set discret de energii mai puțin decât energia de ionizare și orice porțiune de energie care depășește energia de ionizare.

Răspuns corect: niciunul.

A25. Care dintre graficele dependenței numărului de nuclee nedezintegrate ( N) din timp reflectă corect legea dezintegrarii radioactive?

Soluţie. Conform legii conservării impulsului, viteza bărcii va fi egală cu

Răspuns corect: 3.

A27. Un motor termic cu o eficiență de 40% primește 100 J de la încălzitor pe ciclu. Câtă căldură dă mașina pe ciclu frigiderului?

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

Soluţie. Eficiența motorului termic este de . Cantitatea de căldură transferată la frigider pe ciclu este egală cu .

Răspuns corect: 2.

A28. Magnetul este scos din inel așa cum se arată în figură. Care pol al magnetului este cel mai aproape de inel?

Soluţie. Câmpul magnetic creat de curentul de inducție în interiorul inelului este direcționat de la dreapta la stânga. Inelul poate fi considerat un magnet, în care polul Nord este pe stânga. Conform regulii lui Lenz, acest magnet trebuie să împiedice îndepărtarea magnetului în mișcare și, prin urmare, să-l atragă. Astfel, un magnet în mișcare are și polul nord în stânga.

Răspuns corect: 1.

A29. O lentilă formată din două pahare sferice subțiri de aceeași rază, între care se află aer (o lentilă de aer), a fost coborâtă în apă (vezi Fig.). Cum funcționează acest obiectiv?

Soluţie. Deoarece indicele de refracție al aerului este mai mic decât cel al apei, lentila de aer este divergentă.

Răspuns corect: 2.

A30. Care este energia de legare a nucleului izotopului de sodiu? Masa nucleului este de 22,9898 amu. e. m. Rotunjiți răspunsul la cel mai apropiat număr întreg.

1)
2)
3)
4)	253 J

Soluţie. Nucleul izotopului de sodiu este format din 11 protoni și 12 neutroni. Defectul de masă este

Energia de legare este

Răspuns corect: 2.

Partea B

ÎN 1. O bilă atașată unui arc efectuează oscilații armonice pe un plan orizontal neted, cu o amplitudine de 10 cm. Cât de departe se va deplasa bila de la poziția de echilibru în timpul în care energia cinetică sa este înjumătățită? Exprimați răspunsul în centimetri și rotunjiți la cel mai apropiat număr întreg?

Soluţie.În poziția de echilibru, sistemul are doar energie cinetică, iar la abaterea maximă - doar potențial. Conform legii conservării energiei, în momentul în care energia cinetică este înjumătățită, energia potențială va fi, de asemenea, egală cu jumătate din maxim:

.

De unde obținem:

.

ÎN 2. Câtă căldură va fi eliberată în timpul răcirii izobare a 80 g de heliu de la 200 °C la 100 °C? Exprimați răspunsul în kilojuli (kJ) și rotunjiți la cel mai apropiat număr întreg?

Soluţie. Heliul este un gaz monoatomic cu o masă molară egală cu M= 4 g/mol. 80 g de heliu conțin 20 mol. Căldura specifică heliul la presiune constantă este . La răcire se va separa

LA 3. Rezistența conductorului închis R= 3 ohmi sunt într-un câmp magnetic. Ca urmare a modificării acestui câmp, fluxul magnetic care pătrunde în circuit a crescut de la inainte de . Ce sarcină a trecut prin secțiunea transversală a conductorului? Exprimați răspunsul în milicoulombi (mC).

Soluţie. Când fluxul magnetic se modifică într-un conductor închis, un EMF egal cu . Sub acțiunea acestui EMF, curentul curge în circuit și în timp Δ t sarcina trece prin secțiunea transversală a conductorului

LA 4. Efectuând sarcina experimentală, elevul a trebuit să determine perioada rețelei de difracție. În acest scop, el a direcționat un fascicul de lumină către o rețea de difracție printr-un filtru de lumină roșie, care transmite lumină cu o lungime de undă de 0,76 microni. Rețeaua de difracție a fost la o distanță de 1 m de ecran.Pe ecran, distanța dintre spectrele de ordinul întâi s-a dovedit a fi de 15,2 cm.Care este valoarea perioadei grătar primit de student? Exprimați răspunsul în micrometri (µm). (Pentru unghiuri mici.)

Soluţie. Să notăm distanța de la rețeaua de difracție la ecran R= 1 m. Unghiurile de abatere sunt legate de constanta rețelei și de lungimea de undă a luminii prin ecuație . Pentru prima comanda avem:

Distanța dintre spectrele de ordinul întâi de pe ecran este

.

LA 5. Determinaţi energia eliberată în timpul următoarei reacţii: . Exprimați răspunsul în picojouli (pJ) și rotunjiți la cel mai apropiat număr întreg.

Soluţie. Folosind date tabelare despre energia de repaus a nucleelor ​​elementelor implicate în reacție, determinăm energia eliberată:

Partea C

C1. Un cărucior cu o masă de 0,8 kg se deplasează prin inerție cu o viteză de 2,5 m/s. O bucată de plastilină care cântărește 0,2 kg cade vertical pe un cărucior de la o înălțime de 50 cm și se lipește de ea. Calculați energia care a fost convertită în energie internă în timpul acestui impact.

Soluţie.În momentul impactului, viteza plastilinei este egală și îndreptată vertical în jos. Această viteză a fost complet stinsă de forța de reacție a suportului. Toată energia cinetică a bucății de plastilină căzută a trecut în energie internă:

În momentul lipirii unei bucăți de plastilină de cărucior, forțele de frecare au egalat componentele orizontale ale vitezelor lor. O parte din energia cinetică a căruciorului a trecut în energie internă. Folosind legea conservării impulsului, determinăm viteza căruciorului cu plastilină după ciocnire:

Transferat la energia internă

Ca urmare, energia care a trecut în interior în timpul acestui impact este egală cu

Răspuns: 1,5 J.

C2. O parte din heliu se extinde, mai întâi adiabatic și apoi izobar. Temperatura finală a gazului este egală cu cea inițială. În timpul expansiunii adiabatice, gazul a lucrat egal cu 4,5 kJ. Care este munca efectuată de gaz în întregul proces?

Soluţie. Să descriem procesele pe diagramă (vezi Fig.). 1–2 - expansiune adiabatică, 2–3 - expansiune izobară. După condiție, temperaturile la punctele 1 și 3 sunt egale; munca efectuată de gaz în procesul 1–2 este egală cu . Heliul este un gaz monoatomic, astfel încât capacitatea sa de căldură la volum constant este , unde ν este cantitatea de substanță gazoasă. Folosind prima lege a termodinamicii pentru procesul 1–2, obținem:

Lucrul cu gaz în procesul 2–3 poate fi determinat prin formula . Folosind ecuația Mendeleev-Clapeyron și egalitatea, obținem:

Munca efectuată de gaz pentru întregul proces este

Răspuns: 7,5 kJ.

C3. O minge mică încărcată cu o greutate de 50 g, cu o sarcină de 1 μC, se deplasează de la o înălțime de 0,5 m de-a lungul unui plan înclinat cu un unghi de înclinare de 30 °. În vârf unghi drept, format din înălțime și orizontală, există o sarcină fixă ​​de 7,4 μC. Care este viteza bilei la baza planului înclinat dacă viteza sa inițială este zero? Ignora frecarea.

Soluţie. Mingea mică se află în câmpul gravitațional al Pământului și în câmpul electrostatic creat de a doua sarcină. Ambele câmpuri sunt potențiale, astfel încât legea conservării energiei poate fi folosită pentru a determina viteza mingii. În poziția inițială, mingea se află la o înălțime și la distanță de a doua încărcare. În poziția finală, mingea se află la înălțimea zero și la distanță de a doua încărcare. În acest fel:

Răspuns: 3,5 m/s.

C4. Când un metal este iradiat cu lumină cu o lungime de undă de 245 nm, se observă un efect fotoelectric. Funcția de lucru a unui electron dintr-un metal este de 2,4 eV. Calculați cantitatea de tensiune care trebuie aplicată metalului pentru a reduce viteza maximă a fotoelectronilor emiși cu un factor de 2.

Soluţie. Lungimea de undă (λ) a luminii incidente este legată de frecvența acesteia (ν) prin ecuația , unde c este viteza luminii. Folosind formula Einstein pentru efectul fotoelectric, determinăm energia cinetică a fotoelectronilor:

Muncă câmp electric este egal cu . Lucrarea ar trebui să fie astfel încât să reducă viteza maximă a fotoelectronilor emiși cu un factor de 2:

Raspuns: 2 V.

C5. O diodă în vid, în care anodul (electrodul pozitiv) și catodul (electrodul negativ) sunt plăci paralele, funcționează într-un mod în care relația dintre curent și tensiune este satisfăcută (unde A este o constantă). De câte ori va crește forța care acționează asupra anodului din cauza impactului electronilor dacă tensiunea pe diodă este dublată? Se presupune că viteza inițială a electronilor emiși este zero.

Soluţie. Când tensiunea este dublată, curentul va crește cu un factor de 1. Numărul de electroni care lovesc anodul pe unitatea de timp va crește cu același factor. În același timp, munca câmpului electric din diodă și, în consecință, energia cinetică a electronilor care se ciocnesc se va dubla. Viteza particulelor va crește cu un factor, impulsul transmis și forța de presiune a electronilor individuali vor crește cu aceeași cantitate. Astfel, forța care acționează asupra anodului va crește cu ori.

Controlați munca pe subiect Fizica moleculară pentru elevii de clasa a X-a cu răspunsuri. Lucrarea de control constă din 5 opțiuni, fiecare cu 8 sarcini.

1 opțiune

A1.„Distanța dintre particulele de materie vecine este mică (practic se ating).” Această afirmație este în concordanță cu modelul

1) numai solide
2) numai lichide
3) solide și lichide
4) gaze, lichide și solide

A2. La o concentrație constantă de particule dintr-un gaz ideal, energia cinetică medie a mișcării termice a moleculelor sale a crescut de 3 ori. În același timp, presiunea gazului

1) a scăzut de 3 ori
2) a crescut de 3 ori
3) a crescut de 9 ori
4) nu s-a schimbat

A3. Care este energia cinetică medie a mișcării haotice de translație a moleculelor de gaz ideal la o temperatură de 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. Care dintre graficele prezentate în figură corespunde procesului efectuat la o temperatură constantă a gazului?

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

A5. La aceeași temperatură, aburul saturat dintr-un vas închis este diferit de aburul nesaturat din același vas.

1) presiune
2) viteza de mișcare a moleculelor

B1. Figura prezintă un grafic al schimbării presiunii unui gaz ideal pe măsură ce acesta se extinde.

Câți substanță gazoasă(în moli) conținute în acest vas dacă temperatura gazului este de 300 K? Rotunjiți răspunsul la cel mai apropiat număr întreg.

ÎN 2. Un amestec de două gaze ideale, câte 2 moli fiecare, a fost ținut la temperatura camerei într-un vas de volum constant. Jumătate din conținutul vasului a fost eliberat și apoi s-au adăugat în vas 2 moli din primul gaz. Cum s-au modificat presiunile parțiale ale gazelor și presiunea lor totală ca rezultat dacă temperatura gazelor din vas a fost menținută constantă? Pentru fiecare poziție a primei coloane, selectați poziția dorită a celei de-a doua.

Mărimi fizice

B) presiunea gazului din vas

Schimbarea lor

1) a crescut
2) a scăzut
3) nu s-a schimbat

C1. Un piston cu o suprafață de 10 cm 2 se poate deplasa fără frecare într-un vas cilindric vertical, asigurând în același timp etanșeitatea acestuia. Un vas cu un piston umplut cu gaz se sprijină pe podeaua unui lift staționar la o presiune atmosferică de 100 kPa, în timp ce distanța de la marginea inferioară a pistonului până la fundul vasului este de 20 cm. Când liftul urcă cu o accelerație de 4 m/s 2, pistonul se va mișca 2,5 vezi Care este masa pistonului dacă schimbarea temperaturii poate fi ignorată?

Opțiunea 2

A1.„Distanța dintre particulele de materie vecine este, în medie, de multe ori mai mare decât dimensiunea particulelor în sine.” Această afirmație este consecventă

1) numai modele ale structurii gazelor
2) doar modele ale structurii lichidelor
3) modele ale structurii gazelor și lichidelor
4) modele ale structurii gazelor, lichidelor și solidelor

A2. La o concentrație constantă de molecule ale unui gaz ideal, energia cinetică medie a mișcării termice a moleculelor sale s-a schimbat de 4 ori. Cum s-a schimbat presiunea gazului?

1) de 16 ori
2) de 2 ori
3) de 4 ori
4) Nu s-a schimbat

A3.

1) 27 °С
2) 45 °С
3) 300 °С
4) 573 °С

A4. Figura prezintă grafice a patru procese de schimbare a stării unui gaz ideal. Încălzirea izocorică este un proces

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

A5. La aceeași temperatură, vaporii de apă saturati dintr-un vas închis diferă de vaporii nesaturați

1) concentrația de molecule
2) viteza medie mișcarea aleatorie a moleculelor
3) energia medie a mișcării haotice
4) absența impurităților de gaze străine

B1. Două vase umplute cu aer la o presiune de 800 kPa și 600 kPa au volume de 3 sau, respectiv, 5 litri. Vasele sunt conectate printr-un tub, al cărui volum poate fi neglijat în comparație cu volumele vaselor. Aflați presiunea stabilită în vase. Temperatura este constantă.

ÎN 2.

Nume

a) cantitatea de materie
B) masa moleculei
c) numărul de molecule

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

C1. Un piston cu o suprafață de 10 cm 2 și o masă de 5 kg se poate deplasa fără frecare într-un vas cilindric vertical, asigurând în același timp etanșeitatea acestuia. Un vas cu un piston umplut cu gaz se sprijină pe podeaua unui lift staționar la o presiune atmosferică de 100 kPa, în timp ce distanța de la marginea inferioară a pistonului până la fundul vasului este de 20 cm. Care va fi această distanță atunci când liftul coboară cu o accelerație de 3 m/s 2? Ignorați modificările temperaturii gazului.

3 optiune

A1.„Particulele de materie participă la mișcarea haotică termică continuă.” La această prevedere a teoriei molecular-cinetice a structurii materiei se referă

1) gaze
2) lichide
3) gaze și lichide
4) gaze, lichide și solide

A2. Cum se va schimba presiunea unui gaz monoatomic ideal cu o creștere a energiei cinetice medii a mișcării termice a moleculelor sale de 2 ori și o scădere a concentrației moleculelor de 2 ori?

1) va crește de 4 ori
2) Scade de 2 ori
3) Scade de 4 ori
4) Nu se va schimba

A3. Care este energia cinetică medie a mișcării haotice de translație a moleculelor de gaz ideal la o temperatură de 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. Pe VT-diagrama prezintă grafice ale modificărilor stării unui gaz ideal. Procesul izobaric corespunde liniei grafice

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

A5.Într-un vas care conține doar abur și apă, pistonul este mișcat astfel încât presiunea să rămână constantă. Temperatura la asta

1) nu se schimbă
2) crește
3) scade
4) poate să scadă și să crească

B1. Două vase cu volume de 40 sau 20 de litri conțin gaz la aceeași temperatură, dar la presiuni diferite. După conectarea vaselor, s-a stabilit în ele o presiune de 1 MPa. Care a fost presiunea inițială în vasul mai mare dacă presiunea inițială în vasul mai mic a fost de 600 kPa? Se presupune că temperatura este constantă.

ÎN 2. Un amestec de două gaze ideale, câte 2 moli fiecare, a fost ținut la temperatura camerei într-un vas de volum constant. Jumătate din conținutul vasului a fost eliberat și apoi s-au adăugat 2 moli din al doilea gaz în vas. Cum s-au modificat presiunile parțiale ale gazelor și presiunea lor totală ca rezultat dacă temperatura gazelor din vas a fost menținută constantă?

Pentru fiecare poziție a primei coloane, selectați poziția dorită a celei de-a doua.

Mărimi fizice

DAR) presiune parțială primul gaz
B) presiunea parțială a celui de-al doilea gaz
B) presiunea gazului din vas

Schimbarea lor

1) a crescut
2) a scăzut
3) nu s-a schimbat

C1. Un piston care cântărește 5 kg se poate deplasa fără frecare într-un vas cilindric vertical, asigurând în același timp etanșeitatea acestuia. Un vas cu un piston umplut cu gaz se sprijină pe podeaua unui lift staționar la o presiune atmosferică de 100 kPa, în timp ce distanța de la marginea inferioară a pistonului până la fundul vasului este de 20 cm. Când liftul coboară cu o accelerație de 2 m / s 2, pistonul se va mișca 1,5 vezi Care este aria pistonului dacă nu se ia în considerare modificarea temperaturii gazului?

4 optiune

A1.În lichide, particulele oscilează în jurul poziției lor de echilibru, ciocnind cu particulele învecinate. Din când în când, particula sare într-o altă poziție de echilibru. Ce proprietate a lichidelor poate fi explicată prin această natură a mișcării particulelor?

1) Compresibilitate scăzută
2) Fluiditate
3) Presiune pe fundul vasului
4) Modificarea volumului la încălzire

A2. Ca urmare a răcirii unui gaz ideal monoatomic, presiunea acestuia a scăzut de 4 ori, iar concentrația moleculelor de gaz nu s-a schimbat. În acest caz, energia cinetică medie a mișcării termice a moleculelor de gaz

1) a scăzut de 16 ori
2) a scăzut de 2 ori
3) a scăzut de 4 ori
4) nu s-a schimbat

A3. Energia cinetică medie a mișcării de translație a moleculelor de gaz dintr-un balon este 4,14 10 -21 J. Care este temperatura gazului din acest balon?

1) 200 °С
2) 200 K
3) 300 °С
4) 300K

A4. Figura prezintă un ciclu efectuat cu un gaz ideal. Încălzirea izobară corespunde zonei

1) AB
2) DA
3) CD
4) î.Hr

A5. Cu o scădere a volumului de abur saturat la o temperatură constantă, presiunea acestuia

1) crește
2) scade
3) pentru unii vapori crește, în timp ce pentru alții scade
4) nu se schimbă

B1. Figura prezintă un grafic al dependenței presiunii gazului dintr-un vas etanș de temperatura acestuia.

Volumul vasului este de 0,4 m 3 . Câți moli de gaz sunt în acest recipient? Rotunjiți răspunsul la cel mai apropiat număr întreg.

ÎN 2. Potriviți titlul cantitate fizicași formula prin care poate fi determinată.

Nume

A) concentrația de molecule
B) numărul de molecule
B) masa moleculei

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

C1. Un piston cu o suprafață de 15 cm 2 și o masă de 6 kg se poate deplasa fără frecare într-un vas cilindric vertical, asigurând în același timp etanșeitatea acestuia. Un vas cu un piston umplut cu gaz se odihnește pe podeaua unui lift staționar la o presiune atmosferică de 100 kPa. În acest caz, distanța de la marginea inferioară a pistonului până la fundul vasului este de 20 cm. Când liftul începe să se miște în sus cu accelerație, pistonul se mișcă 2 cm. Cu ce ​​accelerație se mișcă liftul dacă se schimbă gazul temperatura poate fi ignorata?

5 optiune

A1. Cea mai mică ordine în aranjarea particulelor este tipică pentru

1) gaze
2) lichide
3) corpuri cristaline
4) corpuri amorfe

A2. Cum se va schimba presiunea unui gaz monoatomic ideal dacă energia cinetică medie a mișcării termice a moleculelor și concentrația sunt reduse de 2 ori?

1) va crește de 4 ori
2) Scade de 2 ori
3) Scade de 4 ori
4) Nu se va schimba

A3. La ce temperatură este energia cinetică medie a mișcării de translație a moleculelor de gaz egală cu 6,21 10 -21 J?

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

A4. Figura prezintă un ciclu efectuat cu un gaz ideal. Răcirea izobară corespunde zonei

1) AB
2) DA
3) CD
4) î.Hr

A5. Vasul de sub piston conține doar vapori de apă saturati. Cum se va schimba presiunea din vas dacă începem să comprimăm vaporii, menținând constantă temperatura vasului?

1) Presiunea va continua să crească
2) Presiunea va continua să scadă
3) Presiunea va rămâne constantă
4) Presiunea va rămâne constantă și apoi va începe să scadă

B1. Pe imagine. prezintă un grafic al expansiunii izoterme a hidrogenului.

Masa hidrogenului este de 40 g. Determinați temperatura acestuia. Masă molară hidrogen 0,002 kg/mol. Rotunjiți răspunsul la cel mai apropiat număr întreg.

ÎN 2. Stabiliți o corespondență între denumirea unei mărimi fizice și formula prin care poate fi determinată.

Nume

a) densitatea materiei
B) cantitatea de substanță
B) masa moleculei

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

C1. Un piston cu o suprafață de 10 cm 2 și o masă de 5 kg se poate deplasa fără frecare într-un vas cilindric vertical, asigurând în același timp etanșeitatea acestuia. Un vas cu un piston umplut cu gaz se sprijină pe podeaua unui lift staționar la o presiune atmosferică de 100 kPa, în timp ce distanța de la marginea inferioară a pistonului până la fundul vasului este de 20 cm. Care va fi această distanță atunci când liftul urcă cu o accelerație de 2 m/s 2? Ignorați modificările temperaturii gazului.

Răspunsuri la testul pe tema Fizică moleculară Nota 10
1 opțiune
A1-3
A2-2
A3-1
A4-3
A5-1
ÎN 1. 20 mol
ÎN 2. 123
C1. 5,56 kg
Opțiunea 2
A1-1
A2-3
A3-1
A4-3
A5-1
ÎN 1. 675 kPa
ÎN 2. 432
C1. 22,22 cm
3 optiune
A1-4
A2-4
A3-1
A4-1
A5-1
ÎN 1. 1,2 MPa
ÎN 2. 213
C1. 9,3 cm2
4 optiune
A1-2
A2-3
A3-2
A4-1
A5-4
ÎN 1. 16 mol
ÎN 2. 523
C1. 3,89 m/s 2
5 optiune
A1-1
A2-3
A3-3
A4-3
A5-3
ÎN 1. 301 K
ÎN 2. 543
C1. 18,75 cm

Final Testîn fizică

Clasa a 11a

1. Dependența coordonatei de timp pentru un corp este descrisă de ecuație x=8t -t2. În ce moment este viteza corpului zero?

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

2. La o concentrație constantă de particule dintr-un gaz ideal, energia cinetică medie a mișcării termice a moleculelor sale a scăzut de 4 ori. În același timp, presiunea gazului

1) a scăzut de 16 ori

2) a scăzut de 2 ori

3) a scăzut de 4 ori

4) nu s-a schimbat

3. La o masă constantă a unui gaz ideal, presiunea acestuia a scăzut de 2 ori, iar temperatura a crescut de 2 ori. Cum s-a modificat volumul gazului?

1) dublat

2) a scăzut de 2 ori

3) a crescut de 4 ori

4) nu s-a schimbat

4. La temperatură constantă, volumul unei mase date de gaz ideal a crescut cu un factor de 9. Presiunea la asta

1) a crescut de 3 ori

2) a crescut de 9 ori

3) a scăzut de 3 ori

4) a scăzut de 9 ori

5. Gazul din vas a fost comprimat, făcând munca de 30 J. În acest caz, energia internă a gazului a crescut cu 25 J. Prin urmare, gazul

1) a primit din exterior o cantitate de căldură egală cu 5 J

2) a dat mediu inconjurator cantitate de căldură egală cu 5 J

3) a primit din exterior o cantitate de căldură egală cu 55 J

4) a dat mediului o cantitate de căldură egală cu 55 J

6. Distanța dintre două puncte sarcini electrice a crescut de 3 ori, iar una dintre taxe a fost redusă de 3 ori. Puterea interacțiunii electrice dintre ele

1) nu s-a schimbat

2) a scăzut de 3 ori

3) a crescut de 3 ori

4) a scăzut de 27 de ori

7. Fluctuațiile de curent într-un circuit de curent alternativ sunt descrise de ecuație I=4.cos 400pt. Care este perioada de oscilație a curentului?

1) 4 c

2) 200 c

3) 0,002 c

4) 0, 005 c

8. O placă metalică este iluminată cu lumină cu o energie de 6,2 eV. Funcția de lucru pentru placa metalică este de 2,5 eV. Care este energia cinetică maximă a fotoelectronilor rezultați?

1) 3,7 eV

2) 2,5 eV

3) 6,2 eV

4) 8,7 eV

9. Care este energia fotonului corespunzătoare lungimii de undă a luminii 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. Un electron și un proton se mișcă cu aceeași viteză. Care dintre aceste particule are lungimea de undă de Broglie mai mare?

1) la electron

2) la proton

3) lungimile de undă ale acestor particule sunt aceleași

4) particulele nu pot fi caracterizate prin lungime de undă

ÎN 1.Un corp este aruncat la un unghi de 60° față de orizontală cu o viteză de 100 m/s. Care este înălțimea maximă la care se va ridica corpul? Scrieți răspunsul în metri, la cea mai apropiată zecime.

C1. Un gaz ideal a fost mai întâi expandat la temperatură constantă, apoi răcit la presiune constantă și apoi încălzit la volum constant, readucerea gazului la starea inițială. Desenați grafice ale acestor procese pe axele p-V. Masa gazului nu s-a schimbat.

Soluții

Aceasta este ecuația mișcării uniform accelerate x \u003d x 0 + v 0x t + a x t 2 /2. Ecuația pentru viteza la mișcare uniform accelerată: v x = v 0x + a x t . Din ecuația dată nouă: v 0x \u003d 8 m / s, a x \u003d -2 m / s 2. Aprovizionare: 0=8-2t . Unde t= 4s.

Unul dintre tipurile ecuației de bază ale gazelor MKT p =2/3. nE k . Din această ecuație, vedem că dacă concentrația n nu se modifică, iar energia cinetică medie a moleculelor scade de 4 ori, atunci și presiunea va scădea de 4 ori.

Conform ecuației Mendeleev-Clapeyron pV = (m / M ) . RT, dacă presiunea a scăzut de 2 ori și temperatura a crescut de 2 ori, atunci volumul a crescut de 4 ori.

pentru că temperatura și masa gazului nu se modifică, acesta este un proces izoterm. Îndeplinește legea Boyle-Mariotte pV =const . Din această lege vedem că dacă volumul a crescut de 9 ori, atunci presiunea a scăzut de 9 ori.

Prima lege a termodinamicii: ΔU =A +Q. Conform condiției A=30J, ΔU=25J. Apoi, Q \u003d -5J, adică. corpul degaja 5 J de căldură mediului.

Legea lui Coulomb: F e =k |q 1 | . |q 2 | / r 2 . Din această lege vedem că dacă una dintre sarcini este redusă de 3 ori, iar distanța dintre sarcini este mărită de 3 ori, atunci forța electrică va scădea de 27 de ori.

Forma generală dependenţa armonică a fluctuaţiilor curentului: I = I m cos (ωt + φ). Din comparație vedem că frecvența ciclică ω=400π. pentru că ω=2πν, apoi frecvența de oscilație ν=200Hz. pentru că perioada T=1/ν, apoi T=0,005 s.

Ecuația lui Einstein pentru efectul fotoelectric: h ν \u003d A out + E k. Prin condiția h ν \u003d 6,2 eV, A out = 2,5 eV. Apoi, E k \u003d 3,7 eV.

Energia fotonului E = h ν, ν=с/λ. Înlocuind, obținem E \u003d 3.3. 10-20 J.

Formula De Broglie: p \u003d h / λ. pentru că p =mv , atunci mv = h /λ și λ=h /mv . pentru că masa unui electron este mai mică, lungimea de undă este mai mare.

ÎN 1. Să luăm punctul de aruncare ca corp de referință, direcționăm axa de coordonate Y vertical în sus. Apoi, înălțimea maximă este egală cu proiecția vectorului deplasare pe axa Y. Să folosim formula s y =(v y 2 -v 0y 2)/(2g y ). În punctul de sus, viteza este direcționată orizontal, deci v y =0. v 0y \u003d v 0 sinα, g y \u003d -g. Atunci s y =(v 0 2 sin 2 α )/(2g ). Înlocuind, obținem 369,8 m .