V2. Молекулярная физика и термодинамика
I:
S: В трех одинаковых сосудах при равных условиях находится одинаковое количество водорода, гелия и азота
Распределение скоростей молекул гелия будет описываться кривой…
|
+: 2 -: 3 -: 1
|
I:
S: На рисунке представлен
график функции распределения молекул
идеального газа по скоростям (распределение
Максвелла), где
- доля молекул, скорости которых заключены
в интервале скоростей от v
до v+dv
в расчете на единицу этого интервала.
Если, не меняя температуры взять другой
газ с большей молярной массой и
таким же числом молекул, то…
|
-: площадь под кривой увеличится +: максимум кривой сместится влево в сторону меньших скоростей -: величина максимума уменьшится
|
I:
S: На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где - доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от v до v+dv в расчете на единицу этого интервала. Если, не меняя температуры взять другой газ с меньшей молярной массой и таким же числом молекул, то….
|
-: величина максимума уменьшится -: площадь под кривой увеличится +: максимум кривой сместится вправо в сторону больших скоростей
|
I:
S: На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где - доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от v до v+dv в расчете на единицу этого интервала. Для этой функции верным утверждением является…
|
-: с уменьшением температуры величина максимума уменьшается; +: при изменении температуры площадь под кривой не изменяется; -: при изменении температуры положение максимума не изменяется.
|
I:
S: В трех одинаковых сосудах находится одинаковое количество газа, причем Т1 > Т2 > Т3
Распределение скоростей молекул в сосуде с температурой Т3 будет описывать кривая….
|
-: 2 +: 1 -: 3
|
I:
S: Распределение Больцмана для внешнего потенциального поля имеет вид:
-:
;
+:
;
-:
.
I:
S: Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре Т зависит от их структуры, что связано с возможностью различных видов движения атомов в молекуле. Средняя кинетическая энергия молекул гелия (Не) равна…
-: 1/2 kТ
-: 5/2 kТ
-: 7/2 kТ
+: 3/2 kТ
I:
S: Средняя кинетическая
энергия молекулы идеального газа при
температуре Т равна
.
Здесь i = nn+
nвр
+2nк, где
nn,
nвр ,nк
- число степеней свободы поступательного,
вращательного и колебательного движений
молекулы. При условии, что имеют место
только поступательное и вращательное
движение, для водяного пара (Н2О)
число i равно…
-: 8
-: 5
+: 6
-: 3
I:
S: На каждую степень свободы движения молекулы приходится одинаковая энергия, равная 1/2 kТ (k – постоянная Больцмана, Т – температура). Средняя кинетическая энергия атомарного водорода равна ….
-: 5/2 kТ
-: 1/2 kТ
+: 3/2 kТ
-: 3 kТ
I:
S: Уравнение кинетической
теории для давления идеального газа
имеет вид
,
где n – концентрация
молекул. Для газа водорода
равно …
-: 6/2 kТ
-: 5/2 kТ
-: 1/2 kТ
+: 3/2 kТ
I:
S: Если для многоатомных
молекул газа при температурах 102
К вклад энергии колебания ядер в
теплоемкость газа пренебрежимо мал, то
из предложенных ниже идеальных газов
(водород, азот, гелий, водяной пар)
изохорную теплоемкость
(R – универсальная газовая
постоянная) имеет один моль…
-: азота
-: гелия
-: водорода
+: водяного пара
I:
S: Параметрами состояния газа являются
-: масса, молярная масса, температура
-: число Авогадро, молярная масса, плотность
+: температура, давление, объем
-: молярный объем, масса
I:
S: Идеальный газ имеет минимальную внутреннюю энергию в состоянии…
|
-: 2 -: 1,2,3 +: 1 -: 3
|
I:
S: Внутренняя энергия молекулярного азота (газ считать идеальным) в результате процесса 1-2-3, изображенного на рисунке, изменяется на __Дж
|
-: 6 +: 0 -: 9/2 -: 4
|
I:
S: На (Р,V) - диаграмме изображен циклический процесс. На участках CD и DA температура….
|
-: повышается +: на CD- понижается, на DA – повышается -: понижается -: на CD - повышается, на DA - понижается
|
I:
S: Идеальный газ совершит большую работу, получив одинаковое количество теплоты, при….
+: изотермическом процессе
-: изохорном процессе
-: изобарном процессе
-: адиабатном процессе
I:
S: В процессе изохорического нагревания постоянной массы идеального газа его энтропия….
-: уменьшается
+: увеличивается
-: не меняется
I:
S: Процесс, изображенный на рисунке в координатах (T,S), где S - энтропия, является …
|
-: изотермическим расширением +: адиабатным сжатием -: изобарным расширением -: изохорным нагреванием
|
I:
S: При поступлении в неизолированную термодинамическую систему тепла в ходе необратимого процесса приращение её энтропии…
-:
-:
-:
+:
I:
S: Тепловой двигатель, работающий по циклу Карно (см.рисунок), совершает за цикл работу, равную …
|
+: А12 +А34 -: А23 +А41 -: А34 +А41 -: А12 +А23
|
I:
S: Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно (две изотермы 1-2, 3-4 и две адиабаты 2-3, 4-1). В процессе изотермического расширения 1-2 энтропия рабочего тела …
|
+: возрастает -: не изменяется -: сначала возрастают, затем уменьшается -: уменьшается
|
I:
S: В идеальной тепловой машине, работающей по циклу Карно, абсолютная температура нагревателя в 2 раза превышает температуру холодильника. Если температура холодильника уменьшится вдвое при неизменной температуре нагревателя, то КПД машины станет равным …
-: 100%
+: 75%
-: 90%
-: 50%
I:
S: В процессе изотермического сообщения тепла постоянной массе идеального газа его энтропия….
-: уменьшается
+: увеличивается
-: не меняется
I:
S: На рисунке изображен цикл Карно в координатах (Т,S), где S - энтропия. Теплота подводится к системе на участке…
|
+: 1-2; -: 2-3; -: 3-4.
|
I:
S: При увеличении давления в 3 раза и уменьшении объема в 2 раза внутренняя энергия идеального газа ….
-: уменьшится в 1,5 раза
-: увеличится в 6 раз
+: увеличится в 1,5 раза
-: уменьшится в 6 раз
I:
S: Изменение внутренней энергии газа при изохорном процессе возможно…
-: без теплообмена с внешней средой
+: при теплообмене с внешней средой
-: в результате совершения газом работы
-: в результате совершения внешними силами работы над газом
I:
S: На рисунке изображен циклический процесс, происходящий с одним молем двухатомного идеального газа. Газ совершает работу только за счет полученного извне тепла на участке …
|
-: 1-2, 2-3 +: 1-2 -: 3-1 -: 2-3
|
28. Диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа представлена на рисунке. Отношение работы при нагревании газа к работе при охлаждении равно….
|
+: 2,5 -: 3 -: 1,5 -: 5
|
I:
S: Идеальный газ переводят
из состояния 1 в состояние 3 двумя
способами: по пути 1-3 и 1-2-3.
Отношение работ
,
совершенных газом равно….
|
-: 2 -: 3 -: 4 +: 1,5
|
I:
S: На (P,V)- диаграмме изображены два циклических процесса
Отношение работ
,
совершенных в этих циклах, равно
|
-: -2 -: 2 -: -1/2 +: 1/2
|
I:
S: При адиабатном сжатии идеального газа…
-: температура возрастает, энтропия убывает
+: температура возрастает, энтропия не изменяется
-: температура и энтропия возрастает
-: температура не изменяется, энтропия возрастает
I:
S:
Одноатомному идеальному газу в результате
изобарического процесса подведено
количество теплоты ΔQ.
На увеличение внутренней энергии газа
расходуется часть теплоты
,
равная ….
-: 0,25
-: 0,7
-: 0,4
+: 0,6
I:
S: Энтропия неизолированной термодинамической системы в процессе плавления вещества в ней +: увеличивается
-: убывает
-: остается постоянной
-: может как убывать, так и оставаться постоянной
I:
S: В процессе изохорического нагревания постоянной массы идеального газа его энтропия …
-: не меняется
-: уменьшается
+: увеличивается
I:
S: В процессе изохорического охлаждения постоянной массы идеального газа его энтропия …
+: уменьшается
-: не меняется
-: увеличивается
I:
S: В процессе изотермического сообщения тепла постоянной массе идеального газа его энтропия +: не меняется
-: уменьшается
-: увеличивается
I:
S: В процессе изотермического отнятия тепла у постоянной массы идеального газа его энтропия +: уменьшается
-: не меняется
-: увеличивается
I:
S: В процессе обратимого адиабатического охлаждения постоянной массы идеального газа его энтропия …
-: уменьшается
+: не меняется
-: увеличивается
I:
S: Для обратимого процесса в неизолированной термодинамической системе условие Клаузиуса имеет вид …
+:
-:
-:
I:
S: Энтропия изолированной термодинамической системы в ходе необратимого процесса …
+: только увеличивается
-: только убывает
-: остается постоянной
I:
S:
Из предложенных ниже идеальных газов
выберите те, для которых соотношение
молярных теплоемкостей
равно 7/5 (колебаниями атомов внутри
молекулы пренебречь)
+: воздух
-: гелий
-: водяной пар
+: кислород
I:
S:
Зависимость концентрации молекул
идеального газа во внешнем однородном
поле силы тяжести от высоты для двух
разных температур (
)
представлена на рисунке …
+:
|
-:
|
-:
|
-:
|
I:
S:
На диаграмме изображен цикл Карно для
идеального газа. Для величины работы
адиабатического расширения газа
и адиабатического сжатия
справедливо
соотношение …
|
-:
-: работы невозможно сравнить +:
-:
|
I:
S:
Чтобы расплавить некоторую массу меди,
требуется большее количество теплоты,
чем для плавления такой же массы цинка,
так как удельная теплота плавления меди
в 1,5 раза больше, чем цинка (
Дж/кг,
Дж/кг). Температура плавления меди
примерно в 2 раза выше температуры
плавления цинка (
,
). Разрушение кристаллической решетки
металла при плавлении приводит к
возрастанию энтропии. Если энтропия
цинка увеличилась на
,
то изменение энтропии меди составит …
+: |
|
-: |
|
-: |
|
-: |
|
I:
S:
Идеальный газ переводится из первого
состояния во второе двумя способами (
и
),
как показано на рисунке. Теплота,
полученная газом, изменение внутренней
энергии и работа газа при переходе его
из одного состояния в другое связаны
соотношениями …
|
-:
+:
-:
-:
|
I:
S: Диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа представлена на рисунке. Работа газа за цикл (в кДж) равна …
|
-: 8 +: 5 -: 12 -: 2 |
I:
S: При плавлении вещества энтропия неизолированной термодинамической системы …
может как убывать, так и оставаться постоянной
увеличивается
убывает
остается постоянной
I:
S: Зависимости давления p идеального газа во внешнем однородном поле силы тяжести от высоты h для двух разных температур представлены на рисунке. Для графиков этих функций неверными являются утверждения, что …
|
-: зависимость давления идеального газа от высоты определяется не только температурой газа, но и массой молекул -: температура T1 ниже температуры T2 +: давление газа на высоте h равно давлению на «нулевом уровне» (h=0), если температура газа стремится к абсолютному нулю +: температураT1 выше температуры T2
|
I:
S: Адиабатному расширению газа (р-давление, V-объем,T- температура, S-энтропия) соответствует диаграмма …
|
-: 2 и 5 +: 1 и 4 -: 3 и 6 -: 1 и 3
|
I:
S:
На рисунке представлен график функции
распределения молекул кислорода по
скоростям (распределение Максвелла)
для температуры Т=273 К, при скорости 380
м/с функция достигает максимума. Здесь
плотность вероятности или доля молекул,
скорости которых заключены в интервале
скоростей от
до
в расчете на единицу этого интервала.
Для распределения Максвелла справедливы
утверждения, что …
-: с понижением температуры площадь под кривой уменьшается
+: с ростом температуры наиболее вероятная скорость молекул увеличится
-: отлична от нуля вероятность того, что молекула кислорода при Т=273 К имеет скорость, точно равную 380 м/с
+:
площадь заштрихованной полоски равна
доле молекул со скоростями в интервале
от
до
или вероятности того, что скорость
молекулы имеет значение в этом интервале
скоростей
I:
S:
Если при уменьшении температуры площадь
фигуры под графиком спектральной
плотности энергетической светимости
абсолютно черного тела
уменьшилась
в 16 раз, то отношение температур
равно …
|
+: 2 -: 2,5 -: 4 -: 1,7
|
I:
S:
Если не учитывать колебательные движения
в линейной молекуле углекислого газа
(см. рис.), то отношение кинетической
энергии вращательного движения к полной
кинетической энергии молекулы равно …
|
-: 3/5 -: 2/13 +: 2/5 -: 3/6
|
I:
S:Молярная
теплоемкость идеального газа при
постоянном давлении равна
где
– универсальная газовая постоянная.
Число вращательных степеней свободы
молекулы равно …
-: 3
+: 2
-: 1
-: 9
I:
S: Зависимость давления идеального газа во внешнем однородном поле силы тяжести от высоты для двух разных температур ( ) представлена на рисунке …
+:
|
-:
|
-:
|
-:
|
I:
S: КПД цикла Карно равен 40%. Если на 20% увеличить температуру нагревателя и на 20% уменьшить температуру охладителя, КПД (в % ) достигнет значения
-: 50
+: 60
-: 55
-: 64
I:
S: Из предложенных ниже идеальных газов выберите те, для которых отношение молярных теплоемкостей равно 7/5 (колебаниями атомов внутри молекулы пренебречь).
+: кислород
+: воздух
-: водяной пар
-: гелий
I:
S: Максимальное значение КПД, которое может иметь тепловой двигатель с температурой нагревателя 327°С и температурой холодильника 27°С, составляет ____ %.
-: |
|
50 |
+: |
|
92 |
-: |
|
8 |
-: |
|
46 |
I:
S:
На рисунке схематически изображен цикл
Карно в координатах
.
Увеличение энтропии имеет место на
участке …
|
-: 2–3 -: 4–1 +: 1–2 -: 3–4
|
I:
S: При комнатной температуре отношение молярных теплоемкостей при постоянном давлении и постоянном объеме равно 5/3 для …
-: воздуха
+: гелия
-: кислорода
-: водяного пара
I:
S: Объем воды в Мировом океане равен 1,37·109 км3. Если температура воды повысится на 1°С, увеличение массы воды составит _______ . (Плотность морской воды 1,03 г/см3, удельная теплоемкость 4,19 кДж/(кг·К).)
+: 6,57·107 кг
-: 65,7 т
-: 6,57·10-2 кг
-: 65,7 кг
I:
S:
Зависимость давления от высоты для
изотермической атмосферы описывается
барометрической формулой
. Для этой зависимости справедливы
следующие утверждения…
-: с
понижением температуры давление газа
на высоте
стремится к давлению на высоте
+:
зависимость
определяется не только температурой
газа, но и массой его молекул
-:
зависимость давления
одного и того же газа при двух разных
температурах
представлена на рисунке:
+: зависимость давления одного и того же газа при двух разных температурах представлена на рисунке:
I:
S:
Формула Больцмана
характеризует распределение частиц,
находящихся в состоянии хаотического
теплового движения, в потенциальном
силовом поле, в частности распределение
молекул по высоте в изотермической
атмосфере. Соотнесите рисунки и
соответствующие им утверждения.
1)
Распределение молекул не является
больцмановским и описывается функцией
.
2) Распределение молекул в силовом поле при очень высокой температуре, когда энергия хаотического теплового движения значительно превосходит потенциальную энергию молекул.
3) Распределение молекул по кинетическим энергиям.
4) Распределение молекул воздуха в атмосфере Земли.
5)
Распределение молекул в силовом поле
при температуре
.
+: 1) - рис.2; 2) - рис.1; 4) - рис.3; 5)-рис.4
-: 1) - рис.3; 2) - рис.2; 3) - рис.3; 4) - рис.4
-: 1) - рис.1; 2) - рис.2; 4) - рис.4; 5) - рис.3
-: 1) - рис.4; 2) - рис.3; 4) - рис.1; 4) - рис.2
I:
S: В идеальной тепловой машине из каждого 1 Дж теплоты, получаемого от нагревателя, 0,75 Дж отдается холодильнику. Если температура холодильника 27°С, то температура нагревателя (в °С) равна …
+: |
127 |
-: |
400 |
-: |
200 |
-: |
225 |
I:
S: Если КПД цикла Карно равен 60%, то температура нагревателя больше температуры холодильника в ______ раз(а).
+: |
2,5 |
-: |
3 |
-: |
2 |
-: |
1,7 |