141ФИПИ A0FBDF№ 10Повышенная 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 шага — в полном решении
142ФИПИ A1DD9C№ 10Повышенная 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 шаг — в полном решении
143ФИПИ A53641№ 10Повышенная 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 шага — в полном решении
144ФИПИ B0ADE8№ 10Повышенная 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 шаг — в полном решении
145ФИПИ B5155F№ 10Повышенная Идеальный газ в цилиндре переводится из состояния $А$ в состояние $В$ так, что его масса при этом не изменяется. Параметры, определяющие состояния газа, приведены в таблице. Какое число следует…
- 1
Масса газа постоянна, поэтому количество вещества неизменно. Для двух состояний идеального газа применяем соотношение:$$\frac{p_A V_A}{T_A}=\frac{p_B V_B}{T_B}$$
- 2
Выразим давление в состоянии $А$ и подставим данные таблицы. Единицы измерения давления и объёма сокращаются в отношении:$$p_A=\frac{p_B V_B T_A}{T_B V_A}=\frac{1{,}0\cdot2\cdot1200}{800\cdot6}=0{,}5$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
146ФИПИ B5F219№ 10Повышенная Одноатомный идеальный газ в количестве $0{,}04$ моль, находящийся в сосуде под подвижным поршнем, изотермически расширяется при температуре $450\ \text{К}$. Масса газа в сосуде остаётся неизменной…
- 1
При постоянной температуре и неизменном количестве газа давление выражается через объём из уравнения Менделеева–Клапейрона.$$pV=\nu RT$$
- 2
Подставим данные для давления:$$p(V)=\frac{\nu RT}{V}=\frac{0{,}04\cdot 8{,}31\cdot 450}{V}=\frac{149{,}58}{V}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
147ФИПИ C427F7№ 10Повышенная Объём сосуда с идеальным газом уменьшили вдвое, выпустив половину газа и поддерживая температуру газа в сосуде постоянной. Как изменились при этом давление газа в сосуде и его внутренняя энергия?
- 1
После выпуска половины газа количество вещества стало вдвое меньше: $n_2 = \dfrac{n_1}{2}$. Объём также уменьшили вдвое: $V_2 = \dfrac{V_1}{2}$, а температура постоянна.$$p = \dfrac{nRT}{V}$$
- 2
Давление не изменилось, так как в выражении $\dfrac{n}{V}$ числитель и знаменатель уменьшились в одинаковое число раз.$$\dfrac{p_2}{p_1} = \dfrac{n_2}{n_1} \cdot \dfrac{V_1}{V_2} = \dfrac{1}{2} \cdot 2 = 1$$
Ещё 2 шага — в полном решении
148ФИПИ c70327№ 10Повышенная Необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, от температуры газа. Имеются пять различных сосудов с манометрами и термометрами. Сосуды…
- 1
Чтобы исследовать зависимость объёма газа от температуры, необходимо изменять температуру, сохраняя постоянными массу газа и давление.
- 2
Сосуды 2 и 5 содержат по 10 г газа и имеют одинаковое давление 100 кПа.
Ещё 1 шаг — в полном решении
149ФИПИ CD1D80№ 10Повышенная В цилиндре под поршнем находится идеальный одноатомный газ. Формулы позволяют рассчитать значения физических величин, характеризующих состояние газа. Обозначения: $p$ — давление, $T$ — абсолютная…
- 1
Уравнение состояния идеального газа через концентрацию молекул имеет вид:$$p = nkT$$
- 2
Формула А непосредственно выражает концентрацию молекул:$$n = \dfrac{p}{kT}$$
Ещё 2 шага — в полном решении
150ФИПИ D0DD68№ 10Повышенная Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость давления газа, находящегося в сосуде, от массы газа. У него имеется пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены аргоном разной массы при…
- 1
Для аргона при постоянных объёме и температуре давление пропорционально массе газа:$$p = \dfrac{mRT}{MV}$$
- 2
Чтобы исследовать зависимость давления от массы, необходимо выбрать сосуды с одинаковыми объёмом и температурой, но разными массами.
Ещё 1 шаг — в полном решении
151ФИПИ F12DcD№ 10Повышенная Один моль идеального газа участвует в процессе $1\text{–}2\text{–}3$, график которого изображён в координатах $V\text{–}T$, где $V$ — объём газа, $T$ — абсолютная температура газа. Как изменяются…
- 1
Для одного моля идеального газа количество вещества постоянно, поэтому из уравнения состояния следует:$$pV = \nu RT,\quad p = \frac{\nu RT}{V}$$
- 2
По графику на участке $1\text{–}2$ отношение $T/V$ увеличивается. Следовательно, давление газа увеличивается.
Ещё 1 шаг — в полном решении
152ФИПИ F56923№ 10Повышенная Установите соответствие между графиками процессов, в которых участвует 1 моль одноатомного идеального газа, и физическими величинами: $\Delta U$ — изменение внутренней энергии, $A$ — работа газа…
- 1
Для одноатомного идеального газа внутренняя энергия зависит только от температуры: при постоянной температуре $\Delta U = 0$.
- 2
На графике А процесс направлен из состояния 1 в состояние 2: объём уменьшается, то есть газ сжимается. Работа газа при сжатии отрицательна: $A < 0$. Процесс изотермический, поэтому $\Delta U = 0$.
Ещё 1 шаг — в полном решении
153ФИПИ FB5B0D№ 10Повышенная В сосуде неизменного объёма при комнатной температуре находилась смесь неона и аргона, по 2 моль каждого. Половину смеси выпустили, а затем добавили в сосуд 2 моль аргона. Как в результате этого…
- 1
Изначально в сосуде находилось $2$ моль аргона и $2$ моль неона, то есть всего $4$ моль газа.
- 2
После выпуска половины смеси количество каждого газа уменьшилось вдвое: осталось $1$ моль аргона и $1$ моль неона.
Ещё 2 шага — в полном решении
154ФИПИ FF186D№ 10Повышенная Необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, от внешнего давления. Имеются пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены одним и тем…
- 1
Чтобы исследовать зависимость объёма от давления, необходимо изменять только давление. Масса газа и его температура должны быть одинаковыми.$$V = \frac{mRT}{pM}$$
- 2
Сосуды 3 и 5 содержат одинаковую массу газа $5$ г и имеют одинаковую температуру $60\,^{\circ}\mathrm{C}$.
Ещё 1 шаг — в полном решении
155ФИПИ cBe7DB№ 13Повышенная Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, от молярной массы газа. У него имеется пять различных сосудов с манометрами и…
- 1
Для газа постоянной массы объём определяется уравнением идеального газа:$$V = \dfrac{mRT}{Mp}$$
- 2
Чтобы исследовать зависимость объёма от молярной массы, нужно изменять только газ, а массу газа, давление и температуру оставить одинаковыми.
Ещё 1 шаг — в полном решении
156ФИПИ 67811E№ 19Повышенная Чему равно атмосферное давление в момент измерения барометром, если погрешность прямого измерения давления равна цене деления барометра?
- 1
По верхней шкале барометра стрелка находится на втором малом делении левее отметки 100 кПа.$$p = 99{,}8\ \text{кПа}$$
- 2
Интервал от 99 до 100 кПа разделён на десять равных частей, поэтому цена деления и заданная погрешность равны 0,1 кПа.$$\Delta p = 0{,}1\ \text{кПа}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
157ФИПИ E1896D№ 19Повышенная На фотографии изображён спиртовой термометр со шкалой Цельсия. Погрешность измерения температуры при помощи этого термометра равна половине цены деления. Определите абсолютную температуру спирта в…
- 1
По шкале термометра температура спирта равна $20\ ^\circ\mathrm{C}$.$$t = 20\ ^\circ\mathrm{C}$$
- 2
Переведём температуру в абсолютную шкалу.$$T = t + 273 = 20 + 273 = 293\ \mathrm{K}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
158ФИПИ 02069F№ 20Повышенная Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, от внешнего давления. У него имеются пять различных сосудов с манометрами. Сосуды…
- 1
Чтобы исследовать зависимость объёма от внешнего давления, необходимо изменять давление, сохраняя постоянными температуру и массу газа.
- 2
Сосуды 3 и 5 имеют одинаковую температуру $20\ ^\circ\mathrm{C}$ и одинаковую массу газа $15$ г.
Ещё 1 шаг — в полном решении
159ФИПИ 4C039C№ 20Повышенная Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость давления газа, находящегося в сосуде, от объёма газа. У него имеются пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены различными газами при…
- 1
Для исследования зависимости давления от объёма необходимо сравнивать сосуды с одинаковой массой одного и того же газа при одинаковой температуре.$$pV = \dfrac{m}{M}RT$$
- 2
Сосуды 1 и 4 содержат неон при температуре $300\ \text{К}$. Их объёмы различны: $8\ \text{л}$ и $12\ \text{л}$.
Ещё 1 шаг — в полном решении
160ФИПИ 5420cF№ 20Повышенная Ученику необходимо экспериментально обнаружить зависимость давления газа, находящегося в сосуде, от молярной массы газа. Имеются пять различных сосудов с манометрами и термометрами. Сосуды наполнены…
- 1
Для газа постоянной массы давление определяется выражением:$$p = \frac{mRT}{MV}$$
- 2
Чтобы исследовать влияние молярной массы, необходимо оставить неизменными массу газа, объём сосуда и температуру.
Ещё 1 шаг — в полном решении