Ответы к контрольной работе 5: Молекулярно-кинетическая теория газов

Молекулярно-кинетическая теория газов

• 5.1. При увеличении абсолютной температуры идеального газа в 2 раза и концентрации молекул в 4 раза его давление...

1) увеличилось в 4 раза
2) увеличилось в 2 раза
3) уменьшилось в 2 раза
4) увеличилось в 8 раз

• 5.2. При увеличении давления в 3 раза и уменьшении объема в 2 раза абсолютная температура идеального газа...

1) увеличится в 1,5 раза
2) уменьшится в 1,5 раза
3) увеличится в 6 раз
4) уменьшится в 6 раз

• 5.3. В баллоне емкостью V находится некоторый газ массой m под давлением p. Средняя квадратичная скорость молекул газа равна...

1) v = √3pV/m
2) v = √2pV/m
3) v = √pV/(3m)
4) v = √8pV/(πm)

• 5.4. На диаграмме P - T изображен замкнутый процесс в идеальном газе. В каких состояниях, отмеченных цифрами, газ имеет одинаковые объемы?

1) 2 и 4
2) 1 и 2
3) 1 и 3
4) 2 и 3

• 5.5. На диаграмме T - V изображен замкнутый процесс в идеальном газе. В каких состояниях, отмеченных цифрами, газ имеет одинаковые давления?

1) 1 и 3
2) 2 и 3
3) 2 и 4
4) 1 и 2

• 5.6. На рисунке представлен график распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где v₁ – средняя, v₂ – средняя квадратичная скорость молекул газа. С ростом температуры газа отношение v₁ / v₂ ...

1) увеличивается
2) может как увеличиваться, так и уменьшаться
3) не изменяется
4) уменьшается

• 5.7. На рисунке представлен график распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла). При увеличении температуры газа в 4 раза положение максимума кривой по оси v …

1) не изменится
2) сместится в точку v = 4v₁
3) сместится в точку v = 2v₁
4) сместится в точку v = v₁/4

• 5.8. На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где f(v) = dN / Ndv – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от v до v + dv в расчете на единицу этого интервала. Выберите верные утверждения.

1) С ростом температуры максимум кривой смещается вправо.
2) При любом изменении температуры площадь под кривой не изменяется.
3) Площадь заштрихованной полоски пропорциональна числу молекул со скоростями в интервале от v до v + dv.
4) Площадь заштрихованной полоски пропорциональна доле молекул со скоростями в интервале от v до v + dv.
5) При понижении температуры максимум кривой смещается влево.
6) При понижении температуры площадь под кривой уменьшается.
7) С ростом температуры площадь кривой не изменяется.
8) Положение максимума кривой зависит как от температуры, так и от природы газа.
9) С ростом температуры площадь под кривой растет.

• 5.9. На рисунке представлен график распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где f(v) = dN / Ndv – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от v до v + dv в расчете на единицу этого интервала. Заштрихованная на графике площадь S₁ в два раза больше площади S₂. Это означает, что в интервале скоростей от v₁ до v₁+dv₁ в два раза больше…

1) для ответа не хватает данных
2) количество молекул
3) суммарный импульс молекул газа
4) суммарная кинетическая энергия молекул

• 5.10. На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где f(v) = dN / Ndv – 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…

1) максимум кривой сместится влево в сторону меньших скоростей
2) величина максимума уменьшится
3) площадь кривой увеличится

• 5.11. На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где f(v) = dN / Ndv – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от v до v + dv в расчете на единицу этого интервала. Для этой функции верными утверждениями являются…

1) с ростом температуры площадь под кривой растет
2) с ростом температуры величина максимума растет
3) с ростом температуры максимум кривой смещается вправо
4) с ростом температуры максимум кривой смещается влево
5) с ростом температуры площадь заштрихованной полоски будет уменьшаться
6) при понижении температуры максимум кривой смещается влево
7) при понижении температуры величина максимума уменьшается
8) при понижении температуры площадь под кривой уменьшается

• 5.12. На рисунке представлен график распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где f(v) = dN / Ndv – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от v до v + dv в расчете на единицу этого интервала. При уменьшении температуры и неизменном интервале скоростей площадь заштрихованной области…

1) не изменяется
2) увеличивается
3) уменьшается
4) может как увеличиться, так и уменьшиться

• 5.13. На рисунке представлен график распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где f(v) = dN / Ndv – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от v до v + dv в расчете на единицу этого интервала. При уменьшении температуры и неизменном интервале скоростей dv площадь заштрихованной области…

1) не изменяется
2) может как увеличиться, так и уменьшиться
3) увеличивается
4) уменьшается

• 5.14. В трех одинаковых сосудах при равных условиях находится одинаковое количество водорода, гелия и азота (H₂, He, N₂). Распределение молекул гелия по скоростям описывает кривая…

1) 3
2) 1
3) 2

• 5.15. В трех одинаковых сосудах находится одинаковое количество водорода, причем T₁ > T₂ > T₃. Распределение проекций скоростей молекул водорода на произвольное направление X в сосуде с температурой T₃ описывает кривая…

1) 3
2) 2
3) 1

• 5.16. Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре T зависит от их структуры, что связано с возможностью различных видов движения молекулы. Средняя кинетическая энергия молекул гелия (He) равна...

1) 5/2kT
2) 7/2kT
3) 1/2kT
4) 3/2kT

• 5.17. Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре T зависит от их структуры, что связано с возможностью различных видов движения молекулы. Средняя кинетическая энергия молекул азота (N₂) равна...

1) 5/2kT
2) 1/2kT
3) 3/2kT
4) 7/2kT

• 5.18. Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре T зависит от их структуры, что связано с возможностью различных видов движения молекулы. При условии, что имеют место только поступательное и вращательное движения молекулы, средняя энергия молекул углекислого газа (CO₂) равна... (Учесть, что молекула CO₂ линейная.)

1) 5/2kT
2) 3/2kT
3) 3kT
4) 7/2kT

• 5.19. Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре T зависит от их структуры, что связано с возможностью различных видов движения молекулы. При условии, что имеют место только поступательное и вращательное движения молекулы, средняя энергия молекул водяного пара (H₂O) равна...

1) 3kT
2) 5/2kT
3) 3/2kT
4) 7/2kT

• 5.20. Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре T зависит от их структуры, что связано с возможностью различных видов движения молекулы. При условии, что имеют место только поступательное и вращательное движения молекулы, средняя энергия молекул метана (CH₄) равна...

1) 3kT
2) 5/2kT
3) 3/2kT
4) 7/2kT

• 5.21. Средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа при температуре T равна Здесь i = n_n +n_вр + 2n_k где n_n, n_вр и n_k – число степеней свободы поступательного, вращательного и колебательного движений молекулы. При условии, что имеют место только поступательное и вращательное движения молекулы, для водорода (H₂) число степеней свободы равно...

1) 2
2) 7
3) 8
4) 5

• 5.22. Максимальное число вращательных степеней свободы для молекулы N₂ равно...

1) 5
2) 1
3) 2
4) 4

• 5.23. Отношение энергии поступательного движения молекулы кислорода O₂ к ее полной внутренней энергии равно...

1) 3/5
2) 1/3
3) 1
4) 1/2
5) 2/5

• 5.24. Теплоемкость идеального газа при адиабатическом процессе равна...

1) ∞
2) 5/2 R
3) 0
4) 3/2 R

• 5.25. Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре T зависит от их структуры, что связано с возможностью различных видов движения молекулы. При условии, что имеют место все виды движения молекулы, средняя энергия молекул азота (N₂) равна...

1) 7/2 kT
2) 1/2 kT
3) 5/2 kT
4) 3/2 kT

• 5.26. На рисунке схематически представлена температурная зависимость молярной теплоемкости при постоянном объеме C_v от температуры T для двухатомного газа. В интервале температур для идеального газа, соответствующих участку 2 - 2' , молекула имеет...

1) три поступательных, две вращательных и колебательную степени свободы
2) три поступательных и две вращательных степени свободы
3) три поступательных степени свободы

• 5.27. Молярные теплоемкости гелия в процессах 1-2 и 1-3 равны C₁ и C₂ соответственно. Отношение теплоемкостей C₁/C₂ равно...

1) 5/7
2) 3/5
3) 5/3
4) 7/5

• 5.28. Молярные теплоемкости двухатомного газа (при условии, что связь атомов в молекуле упругая) в процессах 1-2 и 1-3 равны C₁ и C₂ соответственно. Вычислите отношение C₁/C₂.

1) 5/7
2) 7/5
3) 7/9
4) 9/7