2. Практическая часть.

1. Выберите правильный ответ.

Ре­ше­ние.

Сред­няя ки­не­ти­че­ская энер­гия теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул иде­аль­но­го газа прямо про­пор­ци­о­наль­на аб­со­лют­ной тем­пе­ра­ту­ре:

.

При по­ни­же­нии аб­со­лют­ной тем­пе­ра­ту­ры в 1,5 раза сред­няя ки­не­ти­че­ская энер­гия также умень­шит­ся в 1,5 раза.

Пра­виль­ный ответ: 2.

Ответ: 2

1. При умень­ше­нии аб­со­лют­ной тем­пе­ра­ту­ры иде­аль­но­го газа в 4 раза сред­няя квад­ра­тич­ная ско­рость теп­ло­во­го дви­же­ния его мо­ле­кул

 1) умень­шит­ся в 16 раз

2) умень­шит­ся в 2 раза

3) умень­шит­ся в 4 раза

4) не из­ме­нит­ся

Ре­ше­ние.

Аб­со­лют­ная тем­пе­ра­ту­ра иде­аль­но­го газа про­пор­ци­о­наль­на квад­ра­ту сред­ней квад­ра­тич­ной ско­ро­сти: . Таким об­ра­зом, при умень­ше­нии аб­со­лют­ной тем­пе­ра­ту­ры в 4 раза сред­няя квад­ра­тич­ная ско­рость дви­же­ния его мо­ле­кул умень­шит­ся в 2 раза.

Пра­виль­ный ответ: 2.

Ответ: 2

Ре­ше­ние.

Сред­няя ки­не­ти­че­ская энер­гия теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул иде­аль­но­го газа прямо про­пор­ци­о­наль­на аб­со­лют­ной тем­пе­ра­ту­ре, на­при­мер, для од­но­атом­но­го газа:

.

При по­вы­ше­нии аб­со­лют­ной тем­пе­ра­ту­ры в 2 раза сред­няя ки­не­ти­че­ская энер­гия также уве­ли­чит­ся в 2 раза.

Пра­виль­ный ответ: 4.

Ответ: 4

Ре­ше­ние.

Сред­няя ки­не­ти­че­ская энер­гия теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул иде­аль­но­го газа прямо про­пор­ци­о­наль­на аб­со­лют­ной тем­пе­ра­ту­ре:

.

При по­ни­же­нии аб­со­лют­ной тем­пе­ра­ту­ры в 2 раза сред­няя ки­не­ти­че­ская энер­гия также умень­шит­ся в 2 раза.

Пра­виль­ный ответ: 3.

Ответ: 3

2. При уве­ли­че­нии сред­ней квад­ра­тич­ной ско­ро­сти теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул в 2 раза сред­няя ки­не­ти­че­ская энер­гия теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул

 1) не из­ме­нит­ся

2) уве­ли­чит­ся в 4 раза

3) умень­шит­ся в 4 раза

4) уве­ли­чит­ся в 2 раза

Ре­ше­ние.

Сред­няя ки­не­ти­че­ская энер­гия теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул про­пор­ци­о­наль­на квад­ра­ту сред­ней квад­ра­тич­ной ско­ро­сти теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул:

.

Сле­до­ва­тель­но, уве­ли­че­ние сред­ней квад­ра­тич­ной ско­ро­сти теп­ло­во­го дви­же­ния в 2 раза при­ве­дет к уве­ли­че­нию сред­ней ки­не­ти­че­ской энер­гии в 4 раза.

Пра­виль­ный ответ: 2.

Ответ: 2

3. При умень­ше­нии сред­ней квад­ра­тич­ной ско­ро­сти теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул в 2 раза сред­няя ки­не­ти­че­ская энер­гия теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул

 1) не из­ме­нит­ся

2) уве­ли­чит­ся в 4 раза

3) умень­шит­ся в 4 раза

4) уве­ли­чит­ся в 2 раза

Ре­ше­ние.

Сред­няя ки­не­ти­че­ская энер­гия теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул про­пор­ци­о­наль­на квад­ра­ту сред­ней квад­ра­тич­ной ско­ро­сти теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул:

.

Сле­до­ва­тель­но, умень­ше­ние сред­ней квад­ра­тич­ной ско­ро­сти теп­ло­во­го дви­же­ния в 2 раза при­ве­дет к умень­ше­нию сред­ней ки­не­ти­че­ской энер­гии в 4 раза.

Пра­виль­ный ответ: 3.

Ответ: 3

4. При уве­ли­че­нии сред­ней ки­не­ти­че­ской энер­гии теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул в 4 раза их сред­няя квад­ра­тич­ная ско­рость

 1) умень­шит­ся в 4 раза

2) уве­ли­чит­ся в 4 раза

3) умень­шит­ся в 2 раза

4) уве­ли­чит­ся в 2 раза

Ре­ше­ние.

Сред­няя ки­не­ти­че­ская энер­гия теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул про­пор­ци­о­наль­на квад­ра­ту сред­ней квад­ра­тич­ной ско­ро­сти:

.

Сле­до­ва­тель­но, при уве­ли­че­нии сред­ней ки­не­ти­че­ской энер­гии теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул в 4 раза их сред­няя квад­ра­тич­ная ско­рость уве­ли­чит­ся в 2 раза.

Пра­виль­ный ответ: 4.

Ответ: 4

5. При умень­ше­нии сред­ней ки­не­ти­че­ской энер­гии теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул в 4 раза их сред­няя квад­ра­тич­ная ско­рость

 1) умень­шит­ся в 4 раза

2) уве­ли­чит­ся в 4 раза

3) умень­шит­ся в 2 раза

4) уве­ли­чит­ся в 2 раза

Ре­ше­ние.

Сред­няя ки­не­ти­че­ская энер­гия теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул про­пор­ци­о­наль­на квад­ра­ту сред­ней квад­ра­тич­ной ско­ро­сти:

.

Сле­до­ва­тель­но, при умень­ше­нии сред­ней ки­не­ти­че­ской энер­гии теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул в 4 раза их сред­няя квад­ра­тич­ная ско­рость умень­шит­ся в 2 раза.

Пра­виль­ный ответ: 3.

Ответ: 3

6. При по­вы­ше­нии аб­со­лют­ной тем­пе­ра­ту­ры од­но­атом­но­го иде­аль­но­го газа в 2 раза сред­няя квад­ра­тич­ная ско­рость теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул

 1) умень­шит­ся в раз

2) уве­ли­чит­ся в раз

3) умень­шит­ся в 2 раза

4) уве­ли­чит­ся в 2 раза

Ре­ше­ние.

Аб­со­лют­ная тем­пе­ра­ту­ра иде­аль­но­го од­но­атом­но­го газа про­пор­ци­о­наль­на квад­ра­ту сред­ней квад­ра­тич­ной ско­ро­сти теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул. Дей­стви­тель­но:

.

Сле­до­ва­тель­но, при по­вы­ше­нии аб­со­лют­ной тем­пе­ра­ту­ры иде­аль­но­го газа в 2 раза сред­няя квад­ра­тич­ная ско­рость теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул уве­ли­чит­ся в раз.

Пра­виль­ный ответ: 2.

Ответ: 2

7. При по­ни­же­нии аб­со­лют­ной тем­пе­ра­ту­ры иде­аль­но­го газа в 2 раза сред­няя квад­ра­тич­ная ско­рость теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул

 1) умень­шит­ся в раз

2) уве­ли­чит­ся в раз

3) умень­шит­ся в 2 раза

4) уве­ли­чит­ся в 2 раза

Ре­ше­ние.

Аб­со­лют­ная тем­пе­ра­ту­ра иде­аль­но­го газа про­пор­ци­о­наль­на квад­ра­ту сред­ней квад­ра­тич­ной ско­ро­сти теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул. Дей­стви­тель­но:

.

Сле­до­ва­тель­но, при по­ни­же­нии аб­со­лют­ной тем­пе­ра­ту­ры иде­аль­но­го газа в 2 раза сред­няя квад­ра­тич­ная ско­рость теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул умень­шит­ся в раз.

Пра­виль­ный ответ: 1.

Ответ: 1

Ре­ше­ние.

Сред­няя ки­не­ти­че­ская энер­гия теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул иде­аль­но­го газа прямо про­пор­ци­о­наль­на аб­со­лют­ной тем­пе­ра­ту­ре:

.

Сле­до­ва­тель­но, при умень­ше­нии сред­ней ки­не­ти­че­ской энер­гии теп­ло­во­го дви­же­ния в 2 раза аб­со­лют­ная тем­пе­ра­ту­ра газа также умень­шит­ся в 2 раза.

Пра­виль­ный ответ: 3.

Ответ: 3

8. При какой температуре средняя квадратичная скорость молекул азота 830 м/с?

 1) 227 К

2) 500 К

3) 280 К

4) 774 К

Ре­ше­ние.

Неон можно счи­тать иде­аль­ным газом. Сред­няя ки­не­ти­че­ская энер­гия теп­ло­во­го дви­же­ния мо­ле­кул иде­аль­но­го газа про­пор­ци­о­наль­на тем­пе­ра­ту­ре газа:

.

Таким об­ра­зом, при ре­зуль­та­те на­гре­ва­ния неона в 4 раза сред­няя ки­не­ти­че­ская энер­гия теп­ло­во­го дви­же­ния его мо­ле­кул уве­ли­чи­ва­ет­ся в 4 раза.

Пра­виль­ный ответ: 1.

Ответ: 1

9. Газ пред­став­ля­ет собой иони­зи­ро­ван­ный гелий (смесь -ча­стиц и элек­тро­нов). Масса -ча­сти­цы при­мер­но в 7300 раз боль­ше массы элек­тро­на. Во сколь­ко раз сред­няя квад­ра­тич­ная ско­рость элек­тро­нов боль­ше, чем у -ча­стиц? Газ счи­тать иде­аль­ным. Ответ округ­ли­те до целых.

 1) 7300 раз

2) 1800 раз

3) 85 раз

4) 43 раза

10. Найдите давление газа, средняя квадратичная скорость молекул которого 500 м/с, а плотность 1,35

1) 11 Мпа

2) 0,22 Мпа

3) 0,11 Мпа

4) 22 Мпа

Ре­ше­ние.

Газ элек­тро­нов и газ -ча­стиц на­хо­дят­ся в тер­мо­ди­на­ми­че­ском рав­но­ве­сии. Это озна­ча­ет, что их тем­пе­ра­ту­ры сов­па­да­ют, что, в свою оче­редь, ведет к сов­па­де­нию сред­них ки­не­ти­че­ских энер­гий теп­ло­во­го дви­же­ния: . Сред­няя квад­ра­тич­ная ско­рость опре­де­ля­ет­ся как квад­рат из сред­не­го квад­ра­та ско­ро­сти ча­стиц: . От­сю­да для от­но­ше­ния сред­не­квад­ра­тич­ных ско­ро­стей элек­тро­на и -ча­сти­цы имеем .

Пра­виль­ный ответ: 3.

Ответ: 3

2. Решите задачи, выбрав подходящий уровень сложности. Выполнение всех задач среднего уровня соответствует оценке «3», выполнение всех задач достаточного уровня – оценке «4», выполнение всех задач высокого уровня - оценке «5».