РУҚА
ЕГЭ · физика · тақырып бойынша шешімдер

ФИПИ тапсырмаларының шешімдері ЕГЭ по физикаға: «Молекулалық физика» — жауаптарымен

ФИПИ ашық банкінен тақырыптың әрбір есебі — жауабымен және алғашқы қадамдарымен талдау. Толық қадамдық шешім және ресми кілт – карточкадағы сілтемелер бойынша.

Шешімсіз тапсырмалар
218
жауаптары бар шешімдер
2 304
пәндегі есептер
11
тізім беттері
81ФИПИ 2CEC9C№ 9Күрделі

Давление смеси газов

Объём сосуда, содержащего 1 моль неона, уменьшили вдвое и добавили в сосуд 1 моль гелия. Температура в сосуде поддерживается постоянной.

  1. 1
    После добавления гелия количества вещества неона и гелия одинаковы: $N_{\mathrm{Ne}} = N_{\mathrm{He}} = 1\ \text{моль}$. Оба газа занимают один и тот же конечный объём, поэтому их концентрации одинаковы.$$n_{\mathrm{Ne}} = \frac{N_{\mathrm{Ne}}}{V} = \frac{N_{\mathrm{He}}}{V} = n_{\mathrm{He}}$$
  2. 2
    Внутренняя энергия идеального одноатомного газа зависит от количества вещества и температуры. Количество неона и температура не изменились, поэтому его внутренняя энергия также не изменилась.$$U_{\mathrm{Ne}} = \frac{3}{2}N_{\mathrm{Ne}}kT = \text{const}$$

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
82ФИПИ 3DD9BD№ 9Күрделі

Влажность и давление пара

В среду и четверг температура воздуха была одинаковой. Парциальное давление водяного пара в атмосфере в среду было больше, чем в четверг.

  1. 1
    Температура воздуха в среду и четверг была одинаковой. Давление насыщенного водяного пара определяется только температурой, поэтому в оба дня оно было одинаковым.$$p_{\text{нас}}(T_{\text{ср}})=p_{\text{нас}}(T_{\text{чт}})$$
  2. 2
    При постоянной температуре парциальное давление идеального водяного пара пропорционально концентрации его молекул.$$p=nkT$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе
83ФИПИ 403D76№ 9Күрделі

Параметры разреженных газов

В двух сосудах одинакового объёма находятся разреженные газы. В первом сосуде находится 2 моль гелия при температуре $127\ ^\circ\mathrm{C}$, во втором сосуде находится 1 моль аргона при температуре…

  1. 1
    Переведём температуру гелия в кельвины:$$T_1 = 127 + 273 = 400\ \mathrm{K}$$
  2. 2
    Сравним среднеквадратичные скорости молекул. Для идеального газа $v_{\mathrm{ср.кв.}} = \sqrt{\dfrac{3RT}{M}}$. У гелия $T_1/M_{\mathrm{He}} = 400/4$, а у аргона $T_2/M_{\mathrm{Ar}} = 300/40$, поэтому скорость молекул гелия больше.$$\frac{T_1}{M_{\mathrm{He}}} > \frac{T_2}{M_{\mathrm{Ar}}}$$

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
84ФИПИ 406ECE№ 9Күрделі

Влажность при сжатии пара

Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде с поршнем равна 50%. Объём сосуда за счёт движения поршня медленно уменьшают при постоянной температуре. В конечном состоянии объём сосуда в 4 раза…

  1. 1
    До начала конденсации масса пара постоянна, поэтому при уменьшении объёма его плотность и давление увеличиваются.
  2. 2
    Начальная относительная влажность равна 50%. При уменьшении объёма в 2 раза плотность пара увеличится в 2 раза, и влажность достигнет 100%.

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе
85ФИПИ 430072№ 9Күрделі

Влажность воздуха при сжатии

Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде с поршнем равна 40%. Объём сосуда за счёт движения поршня медленно уменьшают при постоянной температуре. В конечном состоянии объём сосуда в 4 раза…

  1. 1
    При постоянной температуре давление насыщенного пара постоянно. Пока конденсации нет, давление водяного пара увеличивается обратно пропорционально объёму, поэтому относительная влажность растёт.
  2. 2
    При уменьшении объёма в 2 раза относительная влажность увеличится в 2 раза:$$\varphi = 40\% \cdot 2 = 80\%$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе
86ФИПИ 499909№ 9Күрделі

Процессы идеального газа

Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления газа $p$ от объёма $V$. Масса газа в процессе не изменяется. Выберите все верные утверждения…

  1. 1
    Для идеального газа постоянной массы из уравнения Менделеева–Клапейрона следует, что абсолютная температура пропорциональна произведению давления на объём.$$T \sim pV$$
  2. 2
    В состоянии 1: $p_1=2p_0$, $V_1=V_0$, поэтому $p_1V_1=2p_0V_0$. В состоянии 2: $p_2=2p_0$, $V_2=2V_0$, поэтому $p_2V_2=4p_0V_0$.$$\frac{T_2}{T_1}=\frac{p_2V_2}{p_1V_1}=\frac{4p_0V_0}{2p_0V_0}=2$$

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
87ФИПИ 4DBED7№ 9Күрделі

Плотность насыщенного пара

В стеклянную колбу налили немного воды и герметично закрыли её пробкой. Вода постепенно испарялась. На рисунке показан график изменения со временем $t$ концентрации $n$ молекул водяного пара внутри…

  1. 1
    На участке 1 концентрация молекул водяного пара увеличивается, поскольку график возрастает. При постоянной температуре плотность пара пропорциональна концентрации, а давление определяется соотношением:$$p = nkT$$
  2. 2
    Следовательно, на участке 1 давление и плотность пара увеличиваются, поэтому утверждения 1 и 4 неверны.

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе
88ФИПИ 6ECE95№ 9Күрделі

Влажность воздуха при нагревании

В жёстком герметичном сосуде объёмом $1\ \mathrm{м^3}$ при температуре $289\ \mathrm{К}$ длительное время находился влажный воздух и $10\ \mathrm{г}$ воды. Сосуд медленно нагрели до температуры…

  1. 1
    При температуре $289\ \mathrm{К}=16\ ^\circ\mathrm{C}$ плотность насыщенного водяного пара равна $1{,}36\times 10^{-2}\ \mathrm{кг/м^3}$. В сосуде объёмом $1\ \mathrm{м^3}$ это соответствует массе пара $13{,}6\ \mathrm{г}$.$$m_{\text{п}}=\rho_{\text{нп}}V=1{,}36\times 10^{-2}\cdot 1=13{,}6\ \mathrm{г}$$
  2. 2
    Поскольку в сосуде длительное время находилась вода в жидком состоянии, пар при начальной температуре был насыщенным. Общее количество воды составляет $13{,}6+10=23{,}6\ \mathrm{г}$.$$m_{\text{общ}}=13{,}6+10=23{,}6\ \mathrm{г}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе
89ФИПИ 84BDA5№ 9Күрделі

Равновесие газов в сосуде

Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В левой части сосуда содержится 8 г гелия, в правой — 1 моль аргона. Перегородка может пропускать молекулы гелия и…

  1. 1
    Молярная масса гелия равна $4\ \text{г/моль}$, поэтому количество вещества гелия:$$n_{\mathrm{He}}=\frac{m}{M}=\frac{8}{4}=2\ \text{моль}$$
  2. 2
    Гелий может проходить через перегородку и при равновесии распределяется равномерно по всему сосуду. Так как части имеют одинаковые объёмы, в каждой части находится по 1 моль гелия.

Ещё 4 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому6 қадам в разборе
90ФИПИ 8A43D2№ 9Күрделі

Сжатие паров аммиака

В сосуде под поршнем находятся только пары аммиака. Поршень медленно и равномерно опускают, уменьшая объём сосуда. Температура в сосуде поддерживается постоянной. На рисунке показан график изменения…

  1. 1
    На участке 1 концентрация молекул увеличивается. При постоянной температуре плотность пара пропорциональна концентрации, поэтому плотность увеличивается.$$\rho = mn$$
  2. 2
    Для ненасыщенного пара при постоянной температуре давление также пропорционально концентрации.$$p = nkT$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе
91ФИПИ A74F34№ 9Күрделі

Равновесие газов в сосуде

Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В левую часть сосуда поместили 1 моль неона, в правую — 2 моль гелия. Перегородка может пропускать молекулы гелия и…

  1. 1
    Гелий может проходить через перегородку, поэтому при равных объёмах и одинаковой температуре он распределяется поровну: по 1 моль в каждой части. Неон через перегородку не проходит и остаётся в левой части.$$n_{\mathrm{He,left}}=n_{\mathrm{He,right}}=1\ \text{моль},\quad n_{\mathrm{Ne,left}}=1\ \text{моль}$$
  2. 2
    В левой части находится 2 моль газа, а в правой — 1 моль. Объёмы частей одинаковы, поэтому общая концентрация в левой части в 2 раза больше.$$\frac{N_{\mathrm{left}}}{V_{\mathrm{left}}}=2\frac{N_{\mathrm{right}}}{V_{\mathrm{right}}}$$

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
92ФИПИ AD54A4№ 9Күрделі

Параметры идеальных газов

В двух различных сосудах находится по 1 моль идеальных газов. Объём первого сосуда в 2 раза больше, чем второго. В первом сосуде находится неон при температуре 27 °C; во втором — аргон при…

  1. 1
    Переведём температуру неона в абсолютную шкалу:$$T_1 = 27 + 273 = 300\ \text{К}$$
  2. 2
    Количество вещества в сосудах одинаково, а объём первого сосуда в два раза больше. Поэтому концентрация в первом сосуде в два раза меньше: $n_1 = n_2/2$. Утверждение 1 неверно.$$n = \dfrac{N}{V}$$

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
93ФИПИ AF151F№ 9Күрделі

Процесс с водяным паром

В цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится водяной пар и капля воды. С паром в сосуде при постоянной температуре провели процесс $a \to b \to c$. На $pV$-диаграмме точки имеют…

  1. 1
    На участке $a \to b$ температура и давление постоянны, а объём увеличивается. Газ совершает положительную работу: $A > 0$.
  2. 2
    Температура постоянна, поэтому внутренняя энергия пара при постоянной массе не изменяется. Для поддержания постоянной температуры при совершении работы к системе подводится положительное количество теплоты: $Q > 0$.

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
94ФИПИ B3322A№ 9Күрделі

Влажность воздуха при одинаковой температуре

В среду и четверг температура воздуха была одинаковой. Парциальное давление водяного пара в атмосфере в среду было меньше, чем в четверг.

  1. 1
    При одинаковой температуре давление насыщенного водяного пара одинаково в среду и четверг.$$T_{\text{ср}} = T_{\text{чт}} \Rightarrow p_{\text{нас, ср}} = p_{\text{нас, чт}}$$
  2. 2
    Относительная влажность равна отношению парциального давления пара к давлению насыщенного пара. Поэтому при меньшем парциальном давлении в среду относительная влажность была меньше.$$\varphi = \dfrac{p}{p_{\text{нас}}}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе
95ФИПИ C02CAB№ 9Күрделі

Равновесие смеси идеальных газов

Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В левой части сосуда содержится 4 моль гелия, в правой — 40 г аргона. Перегородка может пропускать молекулы гелия и…

  1. 1
    Молярная масса аргона равна примерно $40\ \text{г/моль}$, поэтому в правой части первоначально находится 1 моль аргона. Аргон через перегородку не проходит.$$n_{\mathrm{Ar}} = \dfrac{m}{M} = \dfrac{40}{40} = 1\ \text{моль}$$
  2. 2
    Гелий может проходить через перегородку. Так как части сосуда имеют одинаковые объёмы и температура постоянна, после равновесия 4 моль гелия распределятся поровну: по 2 моль в каждой части.$$n_{\mathrm{He, л}} = n_{\mathrm{He, пр}} = 2\ \text{моль}$$

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
96ФИПИ DE8B36№ 9Күрделі

Влажность воздуха при одинаковой температуре

В понедельник и вторник температура воздуха была одинаковой. Парциальное давление водяного пара в атмосфере в понедельник было меньше, чем во вторник.

  1. 1
    Температура воздуха в оба дня одинакова, поэтому давление насыщенного водяного пара также одинаково.$$T_{\text{пн}} = T_{\text{вт}} \Rightarrow p_{\text{н,пн}} = p_{\text{н,вт}}$$
  2. 2
    Относительная влажность пропорциональна парциальному давлению водяного пара при постоянной температуре. Так как в понедельник парциальное давление меньше, относительная влажность в понедельник также меньше.$$\varphi = \dfrac{p}{p_{\text{н}}} \cdot 100\%$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому3 қадам в разборе
97ФИПИ DFF8CD№ 9Күрделі

Процессы идеального газа

Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления газа $p$ от объёма $V$. Масса газа в процессе не изменяется. Выберите два правильных…

  1. 1
    Для газа постоянной массы из уравнения Менделеева–Клапейрона следует, что абсолютная температура пропорциональна произведению давления на объём.$$T \sim pV$$
  2. 2
    По графику: $p_1=2p_0$, $V_1=V_0$; $p_2=2p_0$, $V_2=2V_0$; $p_3=3p_0$, $V_3=2V_0$.$$T_1:T_2:T_3=2:4:6$$

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
98ФИПИ F990A6№ 9Күрделі

Параметры разреженных газов

В двух сосудах с одинаковыми объёмами находится по 2 моль разреженных газов — неона и аргона. Неон в первом сосуде находится при температуре $127\,^{\circ}\mathrm{C}$; аргон во втором — при…

  1. 1
    Переведём температуру неона в кельвины:$$T_{\mathrm{Ne}}=127+273=400\,\mathrm{K}$$
  2. 2
    Температура неона выше температуры аргона, поэтому утверждение 1 қате.

Ещё 5 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому7 қадам в разборе
99ФИПИ FB12B6№ 9Күрделі

Тепловое равновесие аргона

Герметичный теплоизолированный сосуд разделили неподвижной перегородкой, способной проводить тепло, на две равные части. В первую часть сосуда поместили некоторое количество аргона при температуре…

  1. 1
    Температура аргона во второй части в абсолютной шкале равна $15\ ^\circ\mathrm{C} = 288\ \mathrm{K}$ и ниже температуры газа в первой части: $328\ \mathrm{K}$.
  2. 2
    Теплота передаётся от газа в первой части ко второму газу. Поэтому первый газ охлаждается, а второй нагревается.

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе
100ФИПИ 03BD78№ 10Күрделі

Количество газа по уравнению состояния

При температуре $T_0$ и давлении $p_0$ 3 моль идеального газа занимают объём $6V_0$. Сколько моль газа будут занимать объём $V_0$ при температуре $2T_0$ и давлении $2p_0$?

  1. 1
    Для идеального газа применим уравнение состояния.$$pV = nRT$$
  2. 2
    Сравним начальное и конечное состояния газа:$$\frac{n_2}{n_1}=\frac{p_2V_2T_1}{p_1V_1T_2}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому3 қадам в разборе