1.1. В трех одинаковых сосудах при равных условиях находится одинаковое количество водорода, гелия и азота. Распределение молекул гелия будет описывать кривая под

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 1

1.1. В трех одинаковых сосудах при равных условиях находится одинаковое количество водорода, гелия и азота. Распределение молекул гелия будет описывать кривая под номером …

1.2. В закрытом сосуде находится масса m = 28 г азота при давлении Р ₁= 100 кПа и температуре t ₁= 27°С. После нагревания давление в сосуде повысилось в 6 раз. Определите, до какой температуры был нагрет газ и чему равен объем сосуда?

1.3. Один моль идеального одноатомного газ сжимается сначала адиабатно,а затем изобарно (см. рис.). Конечная температура равна начальной. Внешние силы за весь процесс 1- 2 - 3 совершили работу, равную 5 кДж. Определите, чему равна разность максимальной и минимальной температур газа в цикле?

1.4. При изобарическом расширении двухатомного газа была совершена работа А = 164 Дж. Какое количество теплоты было сообщено газу при этом расширении?

1.5. Тепловая машина, рабочим телом которой является идеальный одноатомный газ, совершает цикл, диаграмма которого изображена на рисунке. Если Р ₂ = 4 Р ₁, V ₃ = 2 V ₁, Определить КПД такой тепловой машины h.

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 2

2.1. На рисунке представлен график функции распределения молекул кислорода по скоростям (распределение Максвелла) для температуры Т = 273 К, при скорости v= 380 м/с функция достигает максимума. Здесь:

1) отлична от нуля вероятность того, что молекула кислорода при Т = 273 К имеет скорость равную 380 м/с

2) площадь заштрихованной полоски равна доле молекул со скоростями в интервале от 380 м/с до 385 м/с или вероятность того, что скорость молекулы имеет значение этом интервале скоростей

3) с понижением температуры площадь под кривой уменьшается

4) при изменении температуры положение максимума изменяется.

Укажите не менее двух вариантов ответов.

P

2.2. Постоянная масса идеального газа участвует в процессе, показанном на рисунке. В каком состоянии объем газа будет наименьшим?

T

1) в точке 1 2) в точке 2

3) в точке 3 4) объем везде будет одинаковым

2.3. Гелий совершает круговой процесс, состоящий из двух изохор и двух изобар (см. рисунок). Изменение внутренней энергии газа на участке 1–2 равно …

1) 0,5 P ₁ V ₁ 2) 1,5 P ₁ V ₁ 3) 2 P ₁ V ₁ 4) 4 P ₁ V ₁

T

P

P 1

0,5 P ₁

T ₁

2T ₁

2.4. На графике изображен цикл с идеальным одноатомным газом неизменной массы количеством ν = 2 моль. Представьте график цикла в координатах Р – V и определите количество теплоты, полученное газом за цикл, если параметры газа в состоянии 1 равны Т₁ = 300 К, а давление Р ₁ = 10⁵ Па.

2.5. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя T ₁=470К, температура охладителя T ₂=280 К. При изотермическом расширении газ совершает работу A=100 Дж. Определить термический КПД η цикла, а также теплоту Q ₂, которую газ отдает охладителю при изотермическом сжатии.

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

V

P

Вариант 3

3.1. На (Р,V) – диаграмме показан процесс, производимый идеальным газом в изолированном сосуде. Начальное и конечное состояния будут соответствовать распределениям скоростей, изображенным на рисунке…

ʋ

f (ʋ)

ʋ

f (ʋ)

ʋ

f (ʋ)

3.2. На рисунке в двух из трех пар координатных осей P-V, P-T и V-T изображены графики одного и того же изопроцесса (первая координата откладывается по оси ординат). Определите, какой это процесс.

1) Изотермический. 2) Изохорический.

3) Изобарический. 4) Адиабатический.

T

V

3.3. Идеальный двухатомный газ в количестве = 1 моль сначала изотермически расширился (Т ₁ = 300 К). Затем газ нагрели, повысив давление в 3 раза. Чему равна работа за весь процесс? Представьте график процесса в координатах Р – V.

3.4. Одноатомный ИГ, взятый в количестве 2,0 моль, совершает процесс 1 – 2 – 3 – 4, изображенный на рисунке. Количество теплоты, отданное газом в процессе 2–3, равно … кДж.

3.5. Если КПД цикла Карно равен 60%, то температура нагревателя больше температуры холодильника в ……. раз.

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 4

V ₁

V ₂

4.1. В сосуде, разделенном на две части подвижным теплоизолирующим поршнем, находится газ, причем количества газа в каждой части сосуда одинаково и для объемов выполняется условие V ₁< V ₂. Распределение скоростей молекул газа в сосуде будет описываться кривыми…

ʋ

f (ʋ)

ʋ

f (ʋ)

ʋ

f (ʋ)

V

P

4.2. Идеальный газ перешел из состояния 1 в состояние 2 по пути, изображенному на рисунке, при этом Т ₁/ Т ₂ = 0,5, а Р ₁/ Р ₂ = 2. Отношение объемов газов V ₂/ V ₁ равно …

1) 1 2) 2 3) 4 4) ½ 5) ¼

4.3. У двух молей водорода при постоянном давлении температура повысилась на 10 К. При этом ему сообщили количество теплоты, равное … Дж.

4.4. С одноатомным идеальным газом неизменной массы происходит циклический процесс, показанный на рисунке. За цикл от нагревателя газ получает количество теплоты Q = 8 кДж. Чему равна работа за цикл?

4.5. Газ в идеальной тепловой машине отдает охладителю 40 % теплоты, получаемой от нагревателя. Если температура нагревателя 450 К, то температура охладителя равна …

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 5

V ₀

V

T

3 V ₀

T ₀

3 T ₀

5.1. При какой температуре средняя квадратичная скорость молекул кислорода больше их наиболее вероятной скорости на 100 м/с.

5.2. На диаграмме V – T изображены процессы перехода идеального газа постоянного количества из состояния 1 в состояние 3. Конечное Р ₃ и начальное давление Р ₁ связаны соотношением …

1) Р ₃ = Р ₁ 2) Р ₃ = 2 Р ₁ 3) Р ₃ = 3 Р ₁

4) Р ₃ = 6 Р ₁ 5) Р ₃ = 9 Р ₁

5.3. При переходе из состояния 1 в состояние 4 внутренняя энергия одноатомного идеального газа … Дж.

1) увеличилась на 22,5 2) уменьшилась на 22,5

3) увеличилась на 37,5 4) уменьшилась на 37,5

V

5.4. Два моля идеального одноатомного газа начала изобарно нагрели, а затем, изохорно охладили до первоначальной температуры при этом давление газа уменьшилось в три раза (см. рис.). После этого система изотермически вернулась в начальное состояние. Начальная температура газа равна Т = 400 К. Какое количество теплоты получил газ за весь процесс?

5.5. Найти приращение D S энтропии при переходе массы m =8 г углекислого газа от объема V ₁=10 л при температуре t₁=80° С к объему V ₂=40 л при температуре t ₂=300° С.

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 6

f (V)

V

dV

V_вер

6.1. На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где - доля молекул, скорости которых заключены в интервале от до в расчете на единицу этого интервала. Для этой функции верным утверждением является…

1 ) При понижении температуры площадь под кривой уменьшается.

2) При повышении температуры максимум кривой смещается влево.

3)Площадь заштрихованной полоски с ростом температуры будет уменьшаться.

4) С уменьшением температуры величина максимума уменьшается.

6.2. На графике стрелками указаны направления процессов, протекающих в идеальном газе. В ходе какого процесса давление газа убывает?

6.3. Один моль одноатомного идеального газа, находящегося при давлении Р ₁ = 1,0×10⁴ Па, адиабатически расширяется из состояния 1 в состояние 2, совершая работу А = 10 кДж. При этом его температура понизилась в 2 раза. Найти объемы V ₁ и V ₂ начального и конечного состояния, соответственно.

6.4. При переходе из состояния1 в состояние 2 двух атомный газ получает количество теплоты, равное … МДж.

6.5. Гелий массой m =1,7 кг адиабатически расширили в 3 раза и затем изобарически сжали до первоначального объема. Найти приращение энтропии D S при этом процессе.

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 7

7.1. В сосуде, разделенном на равные части неподвижной теплоизолирующей перегородкой, находятся одинаковые количества одного и того же газа, причем Р₁> Р₂.

ʋ

f (ʋ)

ʋ

f (ʋ)

ʋ

f (ʋ)

Распределение скоростей молекул газа в сосуде будет описываться кривыми…

7.2. Один моль идеального газа сначала сжимается при постоянной температуре, затем нагревается при постоянном давленнии, и, наконец, охлаждается при постоянном объеме до первоначальной температуры. Из приведенных ниже зависимостей этим изменениям в координатах Р – Т соответствует график …

P

Т

Т

Т

Т

P

P

P

7.3. При переходе из состояния 1 в состояние 2 у двух атомного газа внутренняя энергия изменяется на … МДж.

7.4. При постоянном давлении водороду сообщили 580 Дж теплоты, а его температура повысилась на 10 К. Какое количество молей содержится в данной массе водорода?

7.5. Найти приращение DS энтропии при превращении массы m =100 г льда (t = –10° С) в воду с температурой t =40° С. Удельная теплоемкость льда 2100 Дж/кг∙К, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг∙К, удельная теплота плавления льда λ = 335кДж/К.

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 8

8.1. Классическая статистика Максвелла-Больцмана описывает макроскопическую систему частиц, обладающих следующими свойствами.

1. Частицы неразличимы.

2. Физические характеристики частиц (скорость, импульс, энергия) могут принимать любые конечные значения.

4. В тождественных состояниях может находиться любое число частиц.

8. Частицы системы взаимодействуют между собой при столкновении, т.е. могут обмениваться импульсом и энергией.

Укажите сумму номеров утверждений, с которыми Вы согласны.

8.2. Два сосуда с объемом = 40 л и = 20 л содержат газ при одинаковой температуре, но разных давлениях. После соединения сосудов в них установилось давление =1,0 МПа. Каково было начальное давление в большом сосуде, если в меньшем оно было = 600 кПа? Температура не меняется.

8.3. Один моль одноатомного идеального газа, находящегося при температуре T = 250 К, нагревали изобарически. При этом его объем увеличился в 2 раза. Изменение внутренней энергии газа равно … кДж.

T

p

8.4. Два моля идеального одноатомного газа сначала охладили, а затем нагрели до первоначальной температуры Т ₁ = 300 К, увеличив объем газа в 3 раза. После этого система вернулась в начальное состояние (см. рисунок). Приведите график этого цикла в координатах Р – V. Какое количество теплоты отдал газ за цикл?

8.5. Во сколько раз следует изотермически увеличить объем 4 молей идеального газа, чтобы его энтропия испытала приращение D S = 23 Дж/ К?

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 9

V

dV

V_вер

9.1. На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где - доля молекул, скорости которых заключены в интервале от до в расчете на единицу этого интервала.

Если, не меняя температуры, взять другой газ с больше й молярной массой и таким же числом молекул, то…

1) величина максимума уменьшится;

2) площадь под кривой увеличится;

3) площадь заштрихованной полоски уменьшится;

T

p

4) максимум кривой сместится влево.

Укажите номера правильных ответов.

9.2. На рисунке стрелками указаны направления двух изопроцессов 1-2 и 2-3 для одного и того же количества идеального газа. Укажите номера ответов, соответствующих верным соотношениям объемов.

1. V ₁< V ₂ 2. V ₂> V ₃ 3. V ₁ = V ₂ 4. V ₁> V ₂ 5. V ₁ = V ₃

9.3. При переходе из состояния 1 в состояние 2 у двух атомного газа внутренняя энергия изменяется на … МДж.

9.4. Верно ли, что:

1. количество тепла, полученное системой, является функцией процесса, т.е. зависит от вида процесса, в ходе которого система получает тепло?

2. за счет подведенного тепла система может совершать работу над окружающими телами?

4. можно говорить о запасе тепла в телах?

8. работа расширения системы в конечном счете всегда связана с превращением внутренней энергии системы или окружающих тел в механическую энергию?

На какие вопросы Вы ответили «да»? Укажите сумму их номеров.

9.5. Изменение энтропии при изотермическом расширении 0,5 молей углекислого газа от объема V ₁до V ₂ =38 м³ равноΔ S = 5,15 Дж/К. Чему равен начальный объем газа V ₁?

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 10

10.1. В трех сосудах находятся газы, причем для температур и масс молекул газов имеют место следующие соотношения: Т ₁ = Т ₂ = Т ₃, 2 m ₀₁ = m ₀₂ = 5 m ₀₃.

На рисунке схематически представлены графики распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла) для этих газов, где

V

f (V)

- доля молекул, скорости которых заключены в интервале от до в расчете на единицу этого интервала:

Для графиков этих функций верными являются утверждения, что …

1) Кривая 1 соответствует распределению по скоростям молекул газа в сосуде 2

2) Кривая 3 соответствует распределению по скоростям молекул газа в сосуде 1

3) Кривая 2 соответствует распределению по скоростям молекул газа в сосуде 2

4) Кривая 3 соответствует распределению по скоростям молекул газа в сосуде 3

10.2. В сосуде находятся масса m ₁ = 14 г азота и масса m ₂ = 9 г водорода при температуре t =10⁰С и давлении P = 1 МПа. Найти молярную массу M смеси и объем V сосуда.

10.3. Азот занимает объем 2,5 л при давлении 10⁵ Па. При его сжатии до объема 0,25 л давление повысилось в 20 раз. Внутренняя энергия газа изменилась на … Дж.

10.4. Три моля идеального газа, находящегося при температуре Т ₁ = 273 К, изотермически расширился в пять раз, а затем изохорически нагрели так, что в конечном состоянии давление стало равно первоначальному. За весь процесс газу сообщили количество теплоты равное Q = 80 кДж. Постройте график процесса в координатах Р - V. Найдите приращение внутренней энергии Δ U, работу А _1-2-3.

10.5. Лед массой m = 0,1 кг плавят при температуре 0°С, а затем образовавшееся количество воды нагревают до 50° С. Найти суммарное изменение энтропии на этих процессах, если удельная теплота плавления льда λ = 3,35×10⁵ Дж/кг, удельная теплоемкость воды С _УД = 4,19×10³ Дж/кг×К

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 11

H₂

N₂

V

f (V)

N₂

H₂

V

f (V)

N₂

H₂

V

f (V)

N₂

H₂

11.1. В сосуде, разделенном на две равные части неподвижной теплоизолирующей перегородкой, находятся одинаковые количества (число молекул) водорода и азота. Если давление газов в обеих частях сосуда одинаково, то распределение скоростей молекул газа в сосуде будет описываться кривыми…

11.2. Во сколько раз плотность r₁ воздуха, заполняющего помещение зимой (t = 7° С), больше его плотности r₂ летом (t = 37° С)? Давление газа считать постоянным.

11.3. Расширяясь, водород совершил работу А =6 кДж. Определить изменение внутренней энергии газа, если процесс протекал изобарно.

11.4. Тепловая машина, рабочим телом которой является идеальный одноатомный газ, совершает цикл, диаграмма которого изображена на рисунке. Если Р ₂ = 4 Р ₁, V ₃ = 2 V ₁, то КПД такой тепловой машины h равен … %.

11.5. Чему равно отношение Δ S _T/Δ S_V изменения энтропии при изотермическом расширении и изохорическом охлаждении гелия от давления Р ₁ = 100 кПа до давления Р ₂ = 50 кПа?

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 12

12.1. При изменении температуры Т газа средняя квадратичная скорость молекул этого газа увеличилась в 3 раза. Тогда максимальное значение функции распределения Максвелла (e - основание натурального логарифма, V _B - наиболее вероятная скорость молекул) … раз(а).

1) увеличится в 2) уменьш. в 9 3)уменьш. в 3 4) увелич. в

P

ρ

12.2. На рисунке приведены графики зависимости плотности ρ одного и того же идеального газа от давления Р при разных температурах. Более высокая температура соответствует графику, приведенному под номером…

p ₀

p

V

3 p ₀

V ₀

3 V ₀

12.3. На Р – V диаграмме изображент цикл, проводимый с двухатомным идеальным газом. Изменение внутренней энергии при процессе перехода системы из состояния 1 в состояние 2 равно = 10 кДж. Чему равна работа за цикл?

12.4. Двухатомному идеальному газу в результате изобарического процесса подведено количество теплоты . На увеличение внутренней энергии газа расходуется часть теплоты , равная …

1) 0,29 2) 0,71 3) 0,60 4) 0,25

12.5. Кислород массой m = 8 г и объемом V ₁ = 10 л, взятый при температуре t ₁ = 80°С, расширился до объема V ₂ =40 л. При этом его температура стала равной t ₂ = 300°С.Чему равно приращение D S энтропии?

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 13

13.1. В трех одинаковых сосудах находится одинаковое количество газа, причем Т ₁> Т ₂> Т ₃. Распределение скоростей молекул в сосуде с температурой Т ₁будет описывать кривая…

f (V))

V

T

P

B

A

13.2. В сосуде, закрытом поршнем, находится идеальный газ. Процесс изменения состояния газа приведен на рисунке. Как изменяется при переходе газа из состояния А в состояние В его объем?

1) все время увеличивался

2) все время уменьшался

3) сначала увеличивался, затем уменьшался

4) сначала уменьшался, затем увеличивался

13.3. При изобарическом расширении двухатомного газа была совершена работа А = 160 Дж. Найти:

а) количество сообщенной газу теплоты;

б) изменение внутренней энергии.

13.4. Газ, расширяясь, переходит из одного и того же начального состояния с объемом V ₁ в конечное состояние с объемом V ₂:

а) изотермически: б) адиабатически.

В каком процессе газ получает наименьшее количество теплоты и совершает наибольшую работу? Постройте график процессов в координатах P-V. Укажите номер правильного ответа на оба вопроса и обоснуйте его.

а, а. а, б. б, а. б, б.

13.5. Свинец массой m = 0,1 кг, взятый при 20°С нагревают до температуры плавления и плавят его. Найти суммарное изменение энтропии на этих процесса, если удельная теплота плавления свинца λ = 22,6 кДж/кг, удельная теплоемкость свинца с_{У Д} = 126 Дж/кг×К, температура плавления Т _пл = 327 °С.

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 14

f (V)

V

dV

V_вер

14.1. На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где - доля молекул, скорости которых заключены в интервале от до в расчете на единицу этого интервала.

Если, не меняя температуры, взять другой газ с м еньше й молярной массой и таким же числом молекул, то…

1) величина максимума увеличится;

2 ) площадь под кривой уменьшится;

3) максимум кривой сместится вправо, в сторону больших скоростей.

Т

n

4) площадь заштрихованной полоски уменьшится;

14.2. На рисунке представлена зависимость концентрации идеального газа от температуры для трех процессов. Изохорический процесс соответствует участку …. Поясните свой ответ.

14.3. Какую массу углекислого газа можно нагреть при Р = const от температуры 20°Cдо температуры 100° С количеством теплоты Q = 222 Дж?

14.4. Кислород занимает объем V ₁ = 1 м³ и находится под давлением Р ₁ = 2×10⁵ Па. Газ нагрет сначала при постоянном давлении до объема V ₂ = 5 м³, а затем при постоянном объеме до давления Р₂ = 3×10⁵ Па. Найти количество сообщенной газу теплоты.

14.5. В результате нагревания m =22 г азота его абсолютная температура увеличилась в n =1,2 раза, а энтропия увеличилась на D S =4,19 Дж/К. При каких условиях производилось нагревание (при постоянном объеме или при постоянном давлении)?

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 15

15.1. Укажите номера правильных утверждений о средней квадратичной скорости () частиц системы, подчиняющейся распределению Максвелла. Поясните свой выбор.

1) При одинаковой температуре молекул различных идеальных газов одинакова.

2) Средняя квадратичная скорость молекул газа при любой температуре меньше наиболее вероятной скорости.

3) Чем больше масса молекулы газа, тем меньше .

4) При возрастании температуры системы в четыре раза средняя квадратичная скорость молекул увеличивается в два раза.

Т

P

D

B

C

A

15.2. В сосуде, закрытом поршнем, находится идеальный газ. График зависимости давления газа от температуры при изменении его состояния представлен на рисунке. Наименьшее значение объема соответствует состоянию газа

1) в точке А 2) в точке В 3) в точке С 4)в точке D

15.3. Кислород занимает объем V ₁ = 1 м³ и находится под давлением Р ₁ = 2×10⁵ Па. Газ нагрет сначала при постоянном давлении до объема V ₂ = 5 м³, а затем при постоянном объеме до давления Р₂ = 3×10⁵ Па.

Найти работу совершенную газом.

15.4. Кислород совершает круговой процесс, состоящий из двух изохор и двух изобар (см. рисунок). Отношение работы , совершенной газом на участке 2–3, к количеству теплоты ,полученного газом на участке 1–2, равно …

1) 0,5 2) 0,8 3) 1,33 4) 2,5

15.5. Изменение энтропии при изохорическом охлаждении кислорода от 550 до 275 К составило ΔS = - 28,80 ·10³ Дж/К. Сколько молей кислорода было использовано?

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 16

16.1. В сосуде, разделенном на равные части неподвижной непроницаемой перегородкой, находится газ. Температуры газа в каждой части сосуда равны, по массе газа в левой части больше, чем в правой М₁> М₂. Функция распределения скоростей молекул газа в сосуде будет описываться кривыми…

Т

V

V

f (V)

V

f (V)

V

f (V)

16.2. Идеальный газ совершает круговой процесс, как показано на рисунке. Давление газа максимально в точке …

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

16.3. Один моль азота, занимающего при давлении Р ₁ = 10⁵ Па объем V ₁ = 10^-2 м³ расширяется вдвое. Считая процесс расширения изотермическим, найти работу совершенную газом.

16.4. При переходе из состояния 1 в состояние 4 отношение количества теплоты ,полученного двух атомным газом к работе , совершенной газом в этом процессе, равно …

16.5. Кусок льда массой m = 0,2 кг, взятый при t₁= –10 °C, был нагрет до температуры t₁= 0 °C и расплавлен. Определить изменение энтропии ΔS в ходе указанных процессов, если удельная теплота плавления льда λ = 3,35×10⁵ Дж/кг, удельная теплоемкость льда С _УД = 2,1×10³ Дж/кг×К.

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 17

17.1. В трех сосудах находятся газы, причем для температур и масс молекул газов имеют место следующие соотношения: Т ₁ = Т ₂ = Т ₃, 3 m ₀₁ = 2 m ₀₂ = m ₀₃.

На рисунке схематически представлены графики распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла) для этих газов, где

V

f (V)

- доля молекул, скорости которых заключены в интервале от до в расчете на единицу этого интервала:

Для графиков этих функций верными являются утверждения, что …

5) Кривая 1 соответствует распределению по скоростям молекул газа в сосуде 2

6) Кривая 3 соответствует распределению по скоростям молекул газа в сосуде 1

7) Кривая 2 соответствует распределению по скоростям молекул газа в сосуде 2

8) Кривая 3 соответствует распределению по скоростям молекул газа в сосуде 3

P

ρ

17.2. На рисунке приведены графики зависимости плотности ρ четырех разных идеальных газов от давления Р при одинаковых температурах. Большей молярной массой обладает газ под номером …

17.3. 14 г азота адиабатически расширяется, причем давление падает от Р ₁ = 2·10⁵ Па до Р ₂ = 1·10⁵ Па. Затем газ нагревается при постоянном объеме до первоначальной температуры Т ₁ = 420 К. Постройте график процесса в координатах Р – V. Определите приращение внутренней энергии Δ U _1-2-3.

17.4. Азот, занимающий объем V ₁ = 10^-2 м³ при давлении Р ₁ = 10⁵ Па расширяется вдвое. Процесс изотермический. Найти количество теплоты, полученное газом.

17.5. Изменение энтропии при изобарическом нагревании азота от 0° С до 125° равно Δ S = 39 Дж/К. Чему равна масса азота?

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 18

18.1. В трех одинаковых сосудах при равных условиях находится одинаковое количество водорода, гелия и азота. Распределение молекул водорода будет описывать кривая под номером …

18.2. На рисунке изображен график зависимости давления Р идеального газа от температуры Т. Какой из приведенных на рисунке участок графика в замкнутом цикле соответствует процессу, происходящему с уменьшением объема?

18.3. Кислород, занимавший объем V=3л адиабатически расширяется, причем давление падает от Р ₁ = 2·10⁵ Па до Р ₂ = 1·10⁵ Па. Определите приращение внутренней энергии Δ U _1-2 и работу, совершенную газом.

18.4.При переходе из состояния 1 в состояние 4 отношение работы , совершенной одно атомным газом в этом процессе, к количеству теплоты ,полученного газом, равно

1) 0,29 2) 0,76 3) 0,58 4) 0,93

18.5. Смешали воду массой m₁ = 5 кг при температуре Т ₁=280 К с водой массой m₂ = 8 кг при температуре Т ₂=350 К. Найдите температуру смеси Т и изменение энтропии Δ S, происходящее при смешивании.

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 19

19.1. Для распределения Максвелла по модулям скоростей молекул для разных газов при одинаковой температуре верны утверждения:

1) График 1 соответствует газу с большей

молярной массой молекул

2) График 2 соответствует газу с меньшей молярной массой молекул

3) Площадь под этими кривыми тем больше, чем больше молярная масса газа

P

19.2. Идеальный газ переведен из состояния 1 в состояние 2. Между температурой газа Т ₁ в начальном состоянии и температурой T ₂ в конечном состоянии справедливо соотношение

V

1) Т ₁> T ₂ 2) T ₁ = T ₂ 3) T ₁< T ₂ 4) однозначного ответа дать нельзя.

19.3. Одноатомный идеальный газ, взятый в количестве 2,0 моль, совершает процесс 1 – 2 – 3 – 4, изображенный на рисунке. Работа , совершаемая газом в процессе 2–3, равна … кДж.

19.4. Трехатомный газ массой m = 0,047 кг под давлением P =260 кПа и температуре t =20^оС занимает объем V =10 л. Определить удельную теплоемкость C этого газа.

19.5. При переходе массы m = 6 г водорода от объема V ₁ = 20 л под давлением Р ₁ = 150 кПа к объему V ₂ = 60 л под давлением Р ₂ = 100 кПа приращение D S энтропии равно ….

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 20

20.1. На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где - доля молекул, скорости которых заключены в интервале от до в расчете на единицу этого интервала. Если, не меняя температуры, взять другой газ с большей молярной массой и таким же числом молекул, то

1) величина максимума уменьшится

2) площадь под кривой увеличится

3) максимум кривой сместится влево, в сторону меньших скоростей

4) максимум кривой сместится вправо, в сторону больших скоростей

Укажите номера правильных ответов.

T

V

20.2. На рисунке приведены графики изобарических процессов, проведенных при одинаковом давлении для различных масс одного и того же идеального газа. Укажите номер графика, соответствующего большей массе и поясните ответ.

1) m ₁ = m ₂ 2) m ₂> m ₁ 3) m ₁> m ₂

20.3. При адиабатном расширении кислорода с начальной температурой Т₁=320 К внутренняя энергия уменьшилась на Δ U =8,4 кДж, а его объем увеличился в 10 раз. Определить массу кислорода.

20.4. Идеальный газ переводится из первого состояния во второе двумя способами (1 а 1 и 1 b 2), как показано на рисунке. Теплота, полученная газом, изменение внутренней энергии и работа газа при переходе его из одного состояния в другое связаны соотношениями …

20.5. В результате нагревания одного моля азота его абсолютная температура увеличилась вдвое, а энтропия увеличилась на D S = 14,4 Дж/К. Изобарически или изохорически производилось нагревание газа?

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 21

21.1. Для распределения Максвелла по модулям скоростей молекул для разных газов при одинаковой температуре. Верны утверждения:

1)График 1 соответствует газу с большей массой молекул

2) График 2 соответствует газу с меньшей молярной массой молекул

3) Площадь под этими кривыми тем больше, чем больше молярная масса газа.

21.2. Какой из, приведенных на рисунке графиков в замкнутом цикле, соответствует изохорическому процессу, происходящему с уменьшением температуры?

21.3. С одноатомным идеальным газом неизменной массы происходит циклический процесс, показанный на рисунке. За цикл газ совершает работу А _ц = 5 кДж. Определить количество теплоты, полученное газом на участке 2-3.

21.4. Азот совершает круговой процесс, состоящий из двух изохор и двух изобар (см. рисунок). Количество теплоты, полученное газом в этом круговом процессе

1) 4 P ₀ V ₀ 2) 6,5 P ₀ V ₀ 3) 9,5 P ₀ V ₀ 4) 12 P ₀ V ₀

21.5. Масса m = 10 г кислорода изохорически нагревается от температуры t ₁ = 50⁰ C до температуры t ₂ = 150⁰ С, приращение D S энтропии равно …Дж/К.

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 22

22. 1. На графике функции распределения цифрами обозначены различные скорости молекул.

Укажите номера чисел, соответствующих средней арифметической и наиболее вероятной скоростям. Обоснуйте свой ответ.

22.2. На рисунке показаны графики четырех процессов изменения состояния идеального газа. Какой из приведенных процессов соответствует процессу изохорного нагревания?

22.3. Верно ли, что:

1.внутренняя энергия системы является функцией ее состояния – зависит от ее термодинамических параметров состояния?

2.во внутреннюю энергию системы не входит механическая энергия движения и взаимодействия системы как целого?

4.приращение внутренней энергии не зависит от пути (способа) перехода системы из начального состояния в конечное?

8.внутренняя энергия двух тел, находящихся в тепловом равновесии друг с другом, всегда одинаковы?

На какие вопросы Вы ответили «да»? Укажите сумму их номеров

22.4. Двухатомный ИГ, взятый в количестве 2,0 моль, совершает процесс 1 – 2 – 3 – 4, изображенный на рисунке. Количество теплоты, отданное газом в процессе 2–3, равно … кДж.

22.5. При изотермическом расширении массы m = 6 г водорода от давления p ₁ = 100 кПа до давления p ₂ = 50 кПа. Приращение D S энтропии равно …Дж/К.

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 23

23.1. Если средняя квадратичная скорость молекул водорода (молярная масса M = 2×10^-3 кг/моль) больше наиболее вероятной на D V = 400 м/с, то температура газа равна … К.

23.2. На рисунке приведен график зависимости давления идеального газа от температуры при постоянном объеме. Какой температуре соответствует точка А?

23.3. В цилиндре, закрытом подвижным поршнем, находится воздух. Во время опыта и объем воздуха в цилиндре, и его абсолютную температуру увеличили в два раза. Оказалось, однако, что воздух мог просачиваться сквозь зазор вокруг поршня и за время опыта его давление не изменилось. Во сколько раз изменилась внутренняя энергия воздуха в цилиндре? Воздух считать идеальным газом.

23.4. Одноатомному идеальному газу в результате изобарического процесса подведено количество теплоты . На работу газа расходуется часть теплоты , равная …

1) 0,40 2) 0,73 3) 0,56 4) 0,29

23.5. При изобарическом расширении массы m = 8 г гелия от объема V ₁ = 10 л до объема V ₂ = 25 л приращение D S энтропии равно …Дж/К.

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 24

24.1. В статистике Максвелла функция распределения имеет вид . Укажите сумму номеров правильных утверждений.

f (V) - относительное число молекул, скорости которых лежат в единичном интервале скоростей вблизи скорости V ₁.

f(V)dV - относительное число молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от V до V+dV.

f(V)NdV - число молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от V до V+dV.

- абсолютное число молекул, скорости которых заключены в интервале от скорости V ₁ до скорости V ₂.

V ₀

V

T

3 V ₀

T ₀

3 T ₀

24.2. На диаграмме V – T изображены процессы перехода идеального газа постоянного количества из состояния 1 в состояние 2. Конечное Р ₃ и начальное давление Р ₁ связаны соотношением …

1) Р ₃ = Р ₁ 2) Р ₃ = 2 Р ₁ 3) Р ₃ = 3 Р ₁

4) Р ₃ = 6 Р ₁ 5) Р ₃ = 9 Р ₁

24.3. Газ, расширяясь, переходит из одного и того же начального состояния с объемом V ₁ в конечное состояние с объемом V ₂:

а) адиабатически; б) изобарически.

В каком процессе газ получает наибольшее количество тепла и совершает наибольшую работу? Нарисуйте графики процессов в координатах P-V. Укажите номер правильного ответа на оба вопроса и обоснуйте его.

а, а. б, б. а, б. б, а.

24.4. Двухатомному идеальному газу в результате изобарического процесса подведено количество теплоты . На работу газа расходуется часть теплоты , равная …

1) 0,41 2) 0,73 3) 0,56 4) 0,29

24.5. Воду массой m = 0,1 кг нагревают от 20°С до 100°С и превращают в пар. Удельная теплоемкость воды c _УД = 4,19×10³ Дж/кг×К, удельная теплота парообразования воды l = 2,26×10⁶ Дж/К. Изменение энтропии при нагревании воды и превращении её в пар равно …

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 25

Дата добавления: 2015-11-04