При увеличении абсолютной температуры средняя кинетическая энергия хаотического теплового движения молекул разреженного одноатомного газа увеличилась в 2 раза. Конечная температура газа равна 600 К…
- 1
Средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул одноатомного идеального газа прямо пропорциональна абсолютной температуре.$$E_k = \frac{3}{2}kT$$
- 2
Так как средняя кинетическая энергия увеличилась в 2 раза, конечная температура также в 2 раза больше начальной.$$T_2 = 2T_1$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Объём 1 моль водорода в сосуде при температуре $T_0$ и давлении $p_0$ равен 20 л. Каков объём 3 моль водорода при том же давлении и вдвое большей температуре?
- 1
При постоянном давлении для идеального газа объём пропорционален произведению количества вещества на абсолютную температуру.$$V \sim nT$$
- 2
Сравним второе состояние с первым:$$\frac{V_2}{V_1}=\frac{n_2T_2}{n_1T_1}=\frac{3\cdot 2T_0}{1\cdot T_0}=6$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
В сосуде неизменного объёма находится идеальный газ. Как изменятся плотность газа и количество вещества газа в сосуде, если часть газа выпустить из сосуда?
- 1
При выпуске части газа масса газа в сосуде уменьшается, а объём сосуда остаётся неизменным.$$m \downarrow,\quad V = \text{const}$$
- 2
Плотность газа уменьшается, так как она прямо пропорциональна массе при постоянном объёме.$$\rho = \dfrac{m}{V} \downarrow$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
В цилиндре под поршнем находится твёрдое вещество массой $m$. Цилиндр поместили в печь. На графике показано изменение температуры $t$ вещества по мере поглощения им количества теплоты $Q$. Формулы…
- 1
Участок $\Delta Q_2$ является горизонтальным: температура вещества не изменяется, а теплота расходуется на плавление.$$\lambda = \dfrac{\Delta Q_2}{m}$$
- 2
Следовательно, формула А соответствует удельной теплоте плавления.$$\text{А} \rightarrow 1$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
Идеальный одноатомный газ переходит из состояния 1 в состояние 2 по диаграмме $V(T)$. Масса газа не меняется. Как изменяются при этом давление газа и его внутренняя энергия?
- 1
На диаграмме $V(T)$ состояния 1 и 2 лежат на одной прямой, проходящей через начало координат, поэтому отношение $V/T$ постоянно.$$\frac{V}{T}=\text{const}$$
- 2
Из уравнения идеального газа $pV=\nu RT$ следует, что при постоянном отношении $V/T$ давление не изменяется.$$p=\frac{\nu RT}{V}=\text{const}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, от давления. Имеются пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены одним и тем же газом…
- 1
Чтобы исследовать зависимость объёма от давления, нужно изменять только давление, сохранив постоянными массу газа и его температуру.
- 2
В сосудах 2 и 5 масса газа одинакова и равна $10\ \text{г}$, температура одинакова и равна $80\ ^\circ\text{C}$.
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Количество теплоты, полученное рабочим телом идеальной тепловой машины Карно от нагревателя за цикл, увеличили. Количество теплоты, отданное рабочим телом холодильнику за цикл, не изменилось…
- 1
Работа тепловой машины за цикл равна разности количества теплоты, полученного от нагревателя, и количества теплоты, отданного холодильнику.$$A = Q_1 - Q_2$$
- 2
Количество теплоты $Q_1$ увеличилось, а $Q_2$ не изменилось, поэтому работа машины увеличилась.$$\Delta A > 0$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
Тепловая машина работает по циклу Карно. Температуру нагревателя тепловой машины понизили, оставив температуру холодильника прежней. Количество теплоты, отданное газом холодильнику за цикл, не…
- 1
Для цикла Карно КПД определяется температурами нагревателя и холодильника.$$\eta = 1 - \dfrac{T_\text{х}}{T_\text{н}}$$
- 2
При понижении температуры нагревателя $T_\text{н}$ при неизменной температуре холодильника $T_\text{х}$ дробь $\dfrac{T_\text{х}}{T_\text{н}}$ увеличивается, поэтому КПД уменьшается.
Ещё 2 қадам — толық шешімде
При уменьшении абсолютной температуры средняя кинетическая энергия хаотического теплового движения молекул разреженного одноатомного газа уменьшилась в 2 раза. Конечная температура газа равна…
- 1
Для разреженного одноатомного идеального газа средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул прямо пропорциональна абсолютной температуре.$$\overline{E_k} = \frac{3}{2}kT$$
- 2
Так как средняя кинетическая энергия уменьшилась в 2 раза, конечная температура также в 2 раза меньше начальной.$$T_2 = \frac{T_1}{2}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Температуру нагревателя тепловой машины Карно понизили, оставив температуру холодильника прежней. Количество теплоты, отданное газом холодильнику за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД…
- 1
КПД цикла Карно определяется температурами нагревателя и холодильника. При постоянной температуре холодильника и понижении температуры нагревателя КПД уменьшается.$$\eta = 1 - \dfrac{T_\text{х}}{T_\text{н}}$$
- 2
Для цикла Карно отношение количеств теплоты равно отношению температур. При уменьшении $T_\text{н}$ величина $Q_\text{х}/Q_\text{н}$ увеличивается. Поскольку $Q_\text{х}$ не изменилось, количество теплоты $Q_\text{н}$, полученное от…$$\dfrac{Q_\text{х}}{Q_\text{н}} = \dfrac{T_\text{х}}{T_\text{н}}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
В цилиндре под поршнем находилось твёрдое вещество массой $m$. Цилиндр поместили в печь. На графике показано изменение температуры $t$ вещества по мере поглощения им количества теплоты $Q$. Формулы…
- 1
На участке $\Delta Q_3$ температура повышается после плавления, значит вещество находится в жидком состоянии и нагревается.$$c = \dfrac{\Delta Q}{m\Delta t}$$
- 2
Следовательно, формула А соответствует удельной теплоёмкости жидкости.$$\dfrac{\Delta Q_3}{m\Delta t_2} = c_{\text{жидкости}}$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
При температуре $T_0$ и давлении $p_0$ 3 моль идеального газа занимают объём $2V_0$. Сколько моль газа будут занимать объём $V_0$ при температуре $3T_0$ и давлении $2p_0$?
- 1
Для идеального газа применим уравнение Менделеева–Клапейрона.$$pV = nRT$$
- 2
Для начального состояния запишем:$$p_0 \cdot 2V_0 = 3RT_0$$
Ещё 3 қадам — толық шешімде
Из металлического баллона, в котором находилось $3$ моль идеального газа под давлением $3 \cdot 10^5$ Па, медленно, без изменения температуры выпустили $0{,}6$ моль газа. Определите давление газа в…
- 1
Металлический баллон имеет постоянный объём, а температура газа не изменяется. По уравнению идеального газа давление прямо пропорционально количеству вещества.$$\frac{p}{n} = \text{const}$$
- 2
Определим количество вещества газа после выпуска:$$n_2 = n_1 - \Delta n = 3 - 0{,}6 = 2{,}4\ \text{моль}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
В цилиндре под поршнем находилось твёрдое вещество массой $m$. Цилиндр поместили в печь. На графике показано изменение температуры $t$ вещества по мере поглощения им количества теплоты $Q$. Формулы…
- 1
На первом наклонном участке графика твёрдое вещество нагревается. Количество теплоты при нагревании определяется формулой $Q = cm\Delta t$, поэтому удельная теплоёмкость равна:$$c = \dfrac{\Delta Q_1}{m\Delta t_1}$$
- 2
Следовательно, формула А позволяет рассчитать удельную теплоёмкость твёрдого вещества.$$А \to 3$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
В цилиндре под поршнем находилось твёрдое вещество массой $m$. Цилиндр поместили в печь. На графике схематично показана зависимость температуры $t$ вещества от поглощённого количества теплоты $Q$…
- 1
На первом наклонном участке вещество нагревается в твёрдом состоянии: количество теплоты связано с изменением температуры формулой $Q = cm\Delta t$.$$c = \dfrac{\Delta Q_1}{m\Delta t_1}$$
- 2
Следовательно, формула А задаёт удельную теплоёмкость твёрдого вещества.$$А \rightarrow 3$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
В цилиндре под поршнем находится твёрдое вещество. Цилиндр поместили в горячую печь, а затем выставили на холод. На рисунке схематично показан график изменения температуры $t$ вещества с течением…
- 1
На участке $FG$ температура вещества уменьшается после достижения максимальной температуры. Это охлаждение пара.
- 2
На участке $KL$ температура постоянна, хотя вещество продолжает отдавать тепло. При охлаждении вещества на этом участке происходит кристаллизация.
В цилиндре под поршнем первоначально находилось твёрдое вещество. Цилиндр сначала нагревали в печи, а затем он охлаждался. На рисунке показан график изменения температуры вещества с течением времени…
- 1
На участке $EF$ график идёт вверх, поэтому температура вещества повышается. После участка кипения вещество является паром, следовательно, происходит нагревание пара.
- 2
На участке $GH$ график горизонтальный: температура не изменяется, но при охлаждении пар превращается в жидкость. Это конденсация.
Ещё 1 қадам — толық шешімде
На рисунках А и Б приведены графики двух процессов: 1–2 и 3–4, в каждом из которых участвует 1 моль разреженного гелия. Графики построены в координатах $p$–$T$ и $V$–$T$, где $p$ — давление, $V$…
- 1
На графике А изображён процесс при постоянном объёме: прямая на $p$–$T$ диаграмме соответствует $p \sim T$. При переходе от состояния 1 к состоянию 2 температура уменьшается.$$V=\mathrm{const},\quad T_2<T_1$$
- 2
При постоянном объёме работа газа равна нулю. Для идеального газа внутренняя энергия зависит только от температуры, поэтому при уменьшении температуры она уменьшается.$$A=0,\quad \Delta U<0$$
Ещё 4 қадам — толық шешімде
На $pV$-диаграмме представлен процесс перехода некоторого постоянного количества идеального газа из состояния 1 в состояние 2. Какова температура газа в состоянии 2, если в состоянии 1 она равна…
- 1
Для постоянного количества идеального газа из уравнения состояния следует пропорциональность $T\sim pV$.$$T=\frac{pV}{\nu R}$$
- 2
Согласно $pV$-диаграмме, произведение давления на объём во втором состоянии в четыре раза меньше, чем в первом.$$\frac{T_2}{T_1}=\frac{p_2V_2}{p_1V_1}=\frac{1}{4}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Тепловая машина работает по циклу Карно. Температуру нагревателя тепловой машины увеличили, оставив температуру холодильника прежней. Количество теплоты, отданное рабочим телом холодильнику за цикл…
- 1
КПД машины Карно определяется температурами нагревателя и холодильника. При постоянной температуре холодильника увеличение температуры нагревателя приводит к увеличению КПД.$$\eta = 1 - \dfrac{T_\text{х}}{T_\text{н}}$$
- 2
КПД также выражается через количества теплоты. При неизменном количестве теплоты, отданном холодильнику, увеличение КПД возможно при увеличении количества теплоты, полученного от нагревателя.$$\eta = 1 - \dfrac{Q_\text{х}}{Q_\text{н}}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде