Задачи по молекулярной физике

Основное уравнение МКТ.

1. Идеальный газ оказывает на стенки сосуда давление 1,01 10 5 Па. Тепловая скорость молекул 500 м/с. Найдите плотность газа.
2. Под каким давлением находится кислород, если тепловая скорость его молекул 550 м/с, а их концентрация 10 25 м -3 ?
3. Азот занимает объем 1 л при нормальном атмосферном давлении. Определите энергию поступательного движения молекул газа.
4. Воздух состоит из смеси азота, кислорода и аргона. Их концентрация соответственно равна 7,8 10 24 м -3 , 2,4 ⋅ 10 24 м -3 , 10 23 м -3 . Средняя кинетическая энергия молекул смеси одинакова и равна 3 - 10 -21 Дж. Найдите давление воздуха.
5. В результате нагревания давление газа в закрытом сосуде увеличилось в 4 раза. Во сколько раз изменилась средняя квадратичная скорость?
6. Сравнить давления кислорода и водорода при одинаковых концентрациях молекул и равных средних квадратичных скоростях их движения.
7. Во сколько раз изменится давление газа при уменьшении его объема в 3 раза? Средняя скорость движения молекул осталась неизменной.
8. Каково давление газа, если средняя квадратичная скорость его молекул 500 м/с, а его плотность 1,35 кг/м 3 ?
9. Какова средняя квадратичная скорость движения молекул газа, если, имея массу 6 кг, он занимает объем 5 м 3 при давлении 200 кПа?
10. Найти концентрацию молекул кислорода, если при давлении 0,2 МПа средняя квадратичная скорость его молекул равна 700 м/с.
11. Найти среднюю кинетическую энергию молекулы одноатомного газа при давлении 20 кПа. Концентрация молекул этого газа при указанном давлении составляет 3 10 25 м -3 .
12. Во сколько раз изменится давление одноатомного газа в результате уменьшения его объема в 3 раза и увеличения средней кинетической энергии молекул в 2 раза?

Уравнение Менделеева-Клапейрона

Вариант 1

1. Определить массу аммиака (NH 3), содержащегося в баллоне емкостью 20 л при температуре 27 о С под давлением 190 мм рт.ст. (1 мм рт.ст. = 133,32 Па).

2. Какой объем займет газ при 77 о С, если при 27 о С его объем был 6 л?

3. Газ при давлении 8 атм и температуре 12 о С занимает объем 855 л. Каково будет его давление, если газ данной массы при температуре 47 о С займет объем 800 л?

(1атм = 1 105 Па)

Вариант 2

1. Определите массу водорода (H 2), находящегося в баллоне объемом 20 л под давлением 830 кПа при температуре 17 о С.

2. В нерабочем состоянии при температуре 7 о С давление в газа в колбе газополной электрической лампы накаливания равно 80 кПа. Найти температуру газа в горящей лампе, если давление в рабочем режиме возрастает до 100 кПа.

3. Какое давление рабочей смеси устанавливается в цилиндрах двигателя автомобиля, если к концу такта сжатия температура повышается с 50 о С до 250 о С, а объем уменьшается с 0,75 л до 0,12 л? Первоначальное давление равно 80 кПа.

Вариант 3

1. Газ занимает объем 100 л при нормальном атмосферном давлении и комнатной температуре. Каково количество вещества газа? Сколько молекул в этом газе?

2. Получено 5* 10 -5 м 3 кислорода при давлении 1,2 *10 5 Па. Какой объем будет иметь кислород при давлении 1,0* 10 5 Па?

3. Водород при температуре 15 о С и давлении 1,33 10 5 Па занимает объем 2 л. Газ сжали до объема 1,5 л и температуру повысили до 30 о С. Каким стало давление?

Вариант 4

1. Определить температуру азота (N 2), имеющего массу 2 г, занимающего объем 830 см 3 при давлении 0,2 МПа.

2. Водород при давлении 1,0* 10 5 Па имеет объем 6 *10 -4 м 3 . При каком давлении объем уменьшится до 2* 10 -4 м 3 ? Процесс изотермический.

3. В баллоне содержится 40 л газа при температуре 27 о С и давлении 15 *10 5 Па. Какой объем занял бы газ этой массы в нормальных условиях? (Нормальные условия: давление – 1* 10 5 Па, температура - 273 К).

Вариант 5

1. В сосуде вместимостью 500 см 3 содержится 0,89 г водорода (Н 2) при температуре 17 о С. Найти давление газа.

2. Какой объем займет газ при 273 К, если его объем при 100 о С был равен 5* 10 -3 м 3 ? Давление остается постоянным.

3. При автогенной сварке используют сжатый кислород, который хранится в баллонах емкостью 20 л. При 17 о С давление в баллонах равно 10 7 Па. Какой объем займет этот газ при нормальных условиях?

(Нормальные условия: давление – 1* 10 5 Па, температура - 273 К)

Вариант 6

1. Газ массой 16 г при давлении 1 МПа и температуре 112 о С занимает объем 1,6 л. Определите, какой это газ?

2. При 27 о С газ находится под давлением 10 5 Па. На сколько изменится его давление при изохорном нагревании до 57 о С?

3. Газ при давлении 8*10 5 Па и температуре 12 о С занимает объем 855 л. Каково будет давление, если газ данной массы при температуре 47 о С займет объем 800 л?

1.Что называют механическим движением тела?

а)Всевозможные изменения, происходящие в окружающем мире.

б)Изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени.

в)Движение, при котором траектории всех точек тела абсолютно одинаковы.

2. За первый час автомобиль проехал 40км, за следующие 2 часа ещё 110км. Найдите среднюю скорость движения автомобиля. а) 40 км/ч б) 50 км/ч в) 110 км/ч г)150 км/ч

3. Движение тела задано уравнением: х=60+5t-10t2. Начальная скорость движения тела = , его ускорение = , перемещение за 1с = .

4.Тело двигалось равномерно на участке _______ с, ускорение на участке 0-5 с = м/с2.

5.Пружину жёсткостью 40Н/м сжали на 2см. Сила упругости равна:

а) 80 Н б) 20 Н в) 8 Н г) 0,8 Н д) 0,2 Н

6.Куда направлен вектор импульса тела?

а) в направлении движения тела б) в направлении ускорения тела;

в) в направлении действия силы г) импульс тела – скалярная величина.

7.На какой высоте потенциальная энергия тела массой 3 кг равна 60 Дж?

а) 2 м б) 3 м в) 20 м г) 60 м д) 180 м

8.Что является лишним в 3-х положениях мкт:

а) все вещества состоят из частиц б) частицы движутся беспорядочно

в) частицы друг с другом не соударяются в) при движении частицы взаимодействуют друг с другом

9.Масса гелия в сосуде равна 4 г. Сколько атомов гелия находится в сосуде? (молярная масса гелия 4 г/моль) а)1023 б)4*1023 в) 6*1023 г) 12*1023 д) 24*1023

10. Как изменится давление идеального газа, если средняя квадратичная скорость молекул увеличится в 3 раза? а) увеличится в 9 раз в) увеличится в 3 раза а) уменьшится в 9 раз в) уменьшится в 3 раза

11. Какое значение температуры по шкале Цельсия соответствует 300 К по абсолютной шкале Кельвина?

а) -573oC б) -27oC в) +27oC г) +573oC

12.Процесс, происходящий при постоянной температуре, называется…

а)изобарным б)изотермическим в)изохорным г)адиабатным

13. Определите работу идеального газа на участке 1→2: а) 1 Дж б) 2 Дж в) 40 Дж г) 80 Дж д) 200 Дж

14.Определите давление одноатомного идеального газа с концентрацией молекул 1021м-3 при температуре 100К. а) 1,38 Па б) 100 Па в) 138 Па г) 1021 Па

15. Тепловая машина за цикл от нагревателя получает количество теплоты 100 Дж и отдает холодильнику 75 Дж. Чему равно К. П.Д. машины?

а) 75% б) 43% в) примерно 33% г) 25%

16.Какое из перечисленных ниже свойств является обязательным признаком аморфного тела?

а) пластичность б) прозрачность в) анизотропия г) изотропия

17.Как изменится сила кулоновского взаимодействия двух небольших заряженных шаров при увеличении расстояния между ними в 3 раза?

а) уменьшится в 3 раза б) увеличится в 3 раза в) увеличится в 9 раз г) уменьшится в 9 раз

18.Заряд 6 Кл перемещается между точками с разностью потенциалов 2В. Чему равна работа, совершенная кулоновскими силами? а) 3 Дж б) 12 Дж в) 1/3 ДжДж

19.Как изменится электроемкость плоского конденсатора при увеличении площади пластин в 2 раза и одинаковом расстоянии между ними?

а) уменьшится в 2 раза б) уменьшится в 4 раза в) увеличится в 4 раза г) увеличится в 2 раза

20.Определить общее сопротивление цепи на рисунке. (R1 = R2 = R3 = 9 Ом; R4 = R5 = 2 Ом; R6 = 4 Ом).

а) 5 Ом б) 35 Ом в) 12 Ом г) 15 Ом д) 42 Ом

21.Какова сила тока в электрической цепи с эдс 6В, внешним сопротивлением 11 Ом и внутренним сопротивлением 1 Ом? а) 2 Ом б) 3 Ом в) 0,5 Ом г) 12 Ом

22.За какое время электрический ток на участке цепи совершает работу 6 Дж, если напряжение на участке цепи равно 2В, а сила тока в цепи 3А? а) 26 с б) 9 с в) 4 с г) 1 с

23.Каким типом проводимости обладают полупроводниковые материалы с донорными примесями?

а) в основном электронной б) в основном дырочной в) в равной мере электронной и дырочной

24.Какими носителями электрического заряда создается электрический ток в газах?

а) электронами б) положительными и отрицательными ионами

в) положительными и отрицательными ионами и электронами г) электронами и дырками

25. Задача: рабочий с ускорением 1м/с2 тащит по бетонному полу груз, прикладывая при этом силу 250Н. Найдите массу груза, если коэффициент трения μ груза об пол составляет 0,15.

1. Нормы оценивания: задания №1балл

Задание №25 - 4 балла

Баллы

Оценка

12-17 баллов

18-25 баллов

26-28 баллов