Физика КЭС 2.1.12. Вопросы 21-37

Задания из открытого Банка ФИПИ с ответами по кодификатору КЭС: 2.1.12. Изопроцессы в разреженном газе с постоянным числом молекул N (с постоянным количеством вещества ν). Всего вопросов с этим кодом в банке ФИПИ: 54, из них уникальных вопросов: 37. Код материалов: Физика КЭС 2.1.12. Вопросы 21-37.
Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ (выбор КЭС)

Физика КЭС 2.1.12. Вопросы 21-37.

Изопроцессы в разреженном газе с постоянным числом молекул N
(с постоянным количеством вещества ν)

Вопросы 21-25

21) С-12 № 1131 (C7526A) КЭС: 2.1.12
Впишите правильный ответ.

Разреженный кислород в количестве 15 моль изотермически расширяется. Во сколько раз уменьшится давление газа на стенки сосуда при увеличении его объёма в 3 раза?

в раз(а)

 

Открыть ответ

✅ ОТВЕТ: 3


22) С-12 № 1145 (ECB765) КЭС: 2.1.12
Впишите правильный ответ.

С помощью барометра проводились измерения атмосферного давления. Верхняя шкала барометра проградуирована в килопаскалях, а нижняя шкала – в миллиметрах ртутного столба (см. рисунок). Погрешность измерений давления равна цене деления шкалы барометра. Чему равно атмосферное давление в килопаскалях по результатам этих измерений?

undefined

Ответ: (                  ±                  ) кПа.

 

Открыть ответ

✅ ОТВЕТ: 99,30,1
99,3 — номинал
0,1 — погрешность


23) С-12 № 1152 (67AF6A) КЭС: 2.1.12
Впишите правильный ответ.

С идеальным газом происходит изохорный процесс, в котором в результате увеличения абсолютной температуры газа в 2 раза его давление возросло на 75 кПа. Масса газа постоянна. Каково было первоначальное давление газа?

кПа

 

Открыть ответ

✅ ОТВЕТ: 75


24) С-12 № 1164 (8E6063) КЭС: 2.1.12
Впишите правильный ответ.

undefined

На графике изображена зависимость объёма неизменной массы разреженного газа от температуры. Изменения происходят в направлении, указанном стрелкой. Какой из участков соответствует изотермическому сжатию газа?

участок

 

Открыть ответ

✅ ОТВЕТ: 1
Изотермическое, значит температура не меняется.


25) С-13 № 1205 (5B8A38) КЭС: 2.1.12
Впишите правильный ответ.

Разреженный гелий в количестве 10 моль изохорно охлаждается. Во сколько раз уменьшится давление газа на стенки сосуда при понижении его абсолютной температуры в 4 раза?

в раз(а)

 

Открыть ответ

✅ ОТВЕТ: 4

p = νRTV, где:
ν – количество вещества,
V — объем,
Т — температура,
Из формулы видно, что температура и давление пропорциональны.


Вопросы 26-30

26) С-13 № 1211 (CFC43F) КЭС: 2.1.12
Впишите правильный ответ.

undefined

На рисунке показано изменение состояния идеального газа в количестве 4 моль. Какая температура соответствует состоянию 2?

К

 

Открыть ответ

✅ ОТВЕТ: 405

p = νRTV, где:
ν – количество вещества,
V — объем,
Т — температура.
Из формулы видно, что температура и давление пропорциональны.
270*1.5 = 405 К


27) С-13 № 1231 (6D9B38) КЭС: 2.1.12
Впишите правильный ответ.

На рисунке приведён график зависимости давления 1 моль разреженного газа от температуры. Изменения происходят в направлении, указанном стрелкой.

Какой из участков соответствует изотермическому расширению газа?

участок

 

Открыть ответ

✅ ОТВЕТ: 1
Так как температур не меняется, при это происходит падение давления, то есть увеличивается объем.


28) С-13 № 1292 (5F3087) КЭС: 2.1.12
Установите соответствие и впишите ответ.

На графиках А и Б приведены диаграммы pV и pT для процессов 1–2 и 3–4, проводимых с 1 моль аргона. На диаграммах p – давление, V – объём и T – абсолютная температура газа.

Установите соответствие между графиками и утверждениями, характеризующими изображённые на графиках процессы.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию
из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ УТВЕРЖДЕНИЯ
А)

undefined

Б)

undefined

1)

Газ отдаёт положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия уменьшается.

2)

Газ отдаёт положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия не изменяется.

3)

Газ получает положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия не изменяется.

4)

Газ получает положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия увеличивается.

 

Открыть ответ

✅ ОТВЕТ: 41


29) С-14 № 1378 (B3ABFA) КЭС: 2.1.12
Выберите один или несколько правильных ответов.

При изучении процессов, происходящих с гелием, ученик занёс в таблицу результаты измерения температуры и давления одного и того же количества газа в различных равновесных состояниях. Какие два из утверждений, приведённых ниже, соответствуют результатам этих опытов? Газ считать идеальным.

№ состояния

1

2

3

4

5

6

7

р, кПа

100

90

75

50

55

75

100

t, °С

27

27

27

27

57

177

327

 1)

Объём газа в состоянии 4 в 2 раза больше объёма газа в состоянии 1.

 2)

В состояниях 1–3 объём газа был одинаковым.

 3)

Внутренняя энергия газа в состоянии 6 в 3 раза больше, чем в
состоянии 5.

 4)

При переходе от состояния 5 к состоянию 6 в ходе изохорного процесса газ отдавал тепло.

 5)

При переходе от состояния 2 к состоянию 3 в ходе изотермического процесса газ совершал положительную работу.

 

Открыть ответ

✅ ОТВЕТ: 14
1) Да.
Процесс изотермический T = const.
p1V1=p4V4
100*V1=50*V4
100/50 = V4/V1
2V1=V4

2) Нет.
Внутренняя энергия:

U=32⋅ν⋅RT,
где
ν – количество вещества,
T – температура газа.
R — Универсальная газовая постоянная.
То есть энергия могла измениться за счет температуры, но там разница не в 3 раза.
3) Нет.
Изохорный процесс предполагает неизменный объем, так как давление повысилось, при неизменном объеме, то можно было сделать это только путем нагревания, придавая дополнительную энергию молекулам газа.
4) Да.
Произошло снижение давления, значит газ должен был отдать тепло


30) С-15 № 1487 (0BFF12) КЭС: 2.1.12
Впишите правильный ответ.

При изохорном нагревании идеального газа на 300 К его давление удвоилось. Какова была первоначальная абсолютная температура газа?

К

 

Открыть ответ

✅ ОТВЕТ: 300
Увеличение температуры прямо пропорционально давлению. Произошло удвоение давления, значит и температуры тоже. Значит первоначальная Т
2Т = Т+300
Т = 300 К


Вопросы 31-34

31) С-16 № 1552 (98EA22) КЭС: 2.1.12
Дайте развернутый ответ.

На рис. 1 приведена зависимость внутренней энергии U 1 моль идеального одноатомного газа от его объёма V в процессе 1–2–3. Постройте график этого процесса в переменных p–V (p – давление газа). Точка, соответствующая состоянию 1, уже отмечена на рис. 2. Построение объясните, опираясь на законы молекулярной физики.

undefined

undefined

Рис. 1

Рис. 2

32) С-16 № 1597 (7C8A5D) КЭС: 2.1.12
Впишите правильный ответ.

На рисунке представлен график зависимости давления некоторой постоянной массы кислорода от его объёма в адиабатном процессе.
В исходном состоянии (точка А) температура газа равна 300 К. Какую температуру будет иметь кислород при возрастании давления на 0,8 ⋅104 Па?

undefined

К

 

Решение:

✅ ОТВЕТ: 1. График процесса в переменных p-V имеет вид:

2. Внутренняя энергия идеального одноатомного газа пропорциональна его абсолютной температуре:

U=32νRT.

Значит, на участке 1-2 температура газа не меняется, происходит изотермическое расширение, давление в этом процессе в соответствии с законом Бойля — Мариотта (p1 V1 = p2 V2) уменьшается в 2 раза. В координатах p-V график является гиперболой.
3. На участке 2-3 внутренняя энергия, а также температура пропорциональны объёму, процесс при постоянном количестве вещества согласно уравнению Клапейрона — Менделеева (pV = νRT) является изобарным расширением, давление в нём не меняется, а объём в соответствии с графиком на рис. 1 увеличивается в 2 раза. В координатах p-V график является отрезком горизонтальной прямой


33) С-17 № 1694 (6A61CB) КЭС: 2.1.12
Выберите один или несколько правильных ответов.

undefined

На рисунке приведены графики двух изотермических процессов, проводимых с одной и той же массой одноатомного идеального газа.

Выберите два верных утверждения о процессах, происходящих с газом.

 1)

Процесс 1 идёт при более высокой температуре.

 2)

В процессе 1 внутренняя энергия газа увеличивается.

 3)

Оба процесса идут при одной и той же температуре.

 4)

Процесс 2 идёт при более высокой температуре.

 5)

В процессе 1 объём газа увеличивается.

 

Открыть ответ

✅ ОТВЕТ: 15
Что происходит. У нас идет увеличение объема и снижение давления для 1 и 2 процесса.
Так как 1 процесс смещен вправо, то он происходит при большей температуре. Но в итоге процессы идентичные, у обоих происходит потеря температуры, снижение внутренней энергии газа.
1) Да.
2) Нет.
3) Нет.
4) Нет.
5) Да.


34) С-18 № 1729 (C5CA95) КЭС: 2.1.12
Выберите один или несколько правильных ответов.

undefined

На рисунке в координатах р–Т, где р – давление газа,
 Т – абсолютная температура газа, показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом. Количество вещества газа постоянно.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на графике.

 

В процессе СD работа газа равна нулю.

В процессе DA газ изотермически расширяется.

В процессе АВ газ получает положительное количество теплоты.

В процессе ВС внутренняя энергия газа остаётся неизменной.

Газ за цикл совершает работу, равную нулю.

 

Открыть ответ

✅ ОТВЕТ: Верные утверждения:
В процессе СD работа газа равна нулю.
В процессе АВ газ получает положительное количество теплоты.
В процессе ВС внутренняя энергия газа остаётся неизменной.


Вопросы 35-37

35) С-20 № 1950 (BA06BC) КЭС: 2.1.12
Дайте развернутый ответ.

В вертикальном цилиндрическом сосуде с площадью поперечного сечения S = 5 см2, под подвижным поршнем массой М = 1 кг с лежащим на нём грузом массой m = 0,5 кг находится воздух при комнатной температуре. Первоначально поршень находился на высоте h1 = 13 см от дна сосуда. На сколько изменится эта высота, если груз снять с поршня? Воздух считать идеальным газом, а его температуру – неизменной. Атмосферное давление равно 105 Па. Трение между стенками и поршнем не учитывать.

Открыть ответ

✅ ОТВЕТ:

36) С-22 № 2132 (63AF96) КЭС: 2.1.12
Дайте развернутый ответ.

Гелий в количестве ν =3 моль изобарно сжимают, совершая работу 1 =2,4 кДж. При этом температура гелия уменьшается в 4 раза: 2 =14. Затем газ адиабатически расширяется, при этом его температура изменяется до значения 3 =18. Найдите работу газа А2 при адиабатном расширении. Количество вещества в процессах остаётся неизменным.

Открыть ответ

✅ ОТВЕТ: —

37) С-22 № 2189 (ACC239) КЭС: 2.1.12
Дайте развернутый ответ.

undefined

Сосуд с воздухом, отделённым от атмосферы поршнем, поместили в сосуд с водой и прикрепили ко дну кастрюли нитью, не дающей сосуду всплыть на поверхность. Начальная температура воздуха в сосуде и воды в кастрюле t1 =18 °С. Кастрюлю помещают в холодильник. Ниже какой температуры t2 должна охладиться вода, чтобы сосуд опустился на дно кастрюли? Начальный объём воздуха в сосуде V1 = 2 дм3. Масса сосуда с поршнем m = 2,2 кг. Сосуд и поршень изготовлены из стали, плотность которой ρ = 7800 кг/м3.  Поршень может скользить без трения со стенками сосуда. Считать массу воздуха в сосуде намного меньшей, чем масса сосуда с поршнем.

Открыть ответ

✅ ОТВЕТ: —

 


Вы смотрели: Задания из открытого Банка ФИПИ с ответами по кодификатору КЭС: 2.1.12. Изопроцессы в разреженном газе с постоянным числом молекул N (с постоянным количеством вещества ν). Всего вопросов с этим кодом в банке ФИПИ: 54, из них уникальных вопросов: 37. Код материалов: Физика КЭС 2.1.12. Вопросы 21-37.

Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ (выбор КЭС)

Форма для написания комментария

На сайте используется ручная модерация. Срок проверки: от 1 часа до 3 дней.