Задание 21 ЕГЭ по физике · 47ED8E
Изменение температуры и объёма газа
Один моль разреженного неона участвует в процессе 1–2–3–4, график которого изображён на рисунке в координатах p–n, где p – давление газа, n – концентрация его молекул. Опираясь на законы молекулярной физики, объясните, как изменяются абсолютная температура газа и его объём в процессах 1–2, 2–3 и 3–4.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Для разреженного газа справедливо уравнение p=nkT, откуда T=pnk. Поскольку газ одноатомный и количество вещества постоянно, его объём связан с концентрацией соотношением V=Nn.
В процессе 1–2 график представляет собой прямую, проходящую через начало координат, поэтому отношение pn постоянно. Следовательно, абсолютная температура газа постоянна: T=const. Концентрация n уменьшается, поэтому объём газа увеличивается.
В процессе 2–3 концентрация молекул постоянна, следовательно, объём газа постоянен. Давление уменьшается, поэтому из формулы T=pnk следует, что абсолютная температура уменьшается.
В процессе 3–4 давление постоянно, а концентрация молекул увеличивается. Поэтому объём газа уменьшается. Так как при постоянном p температура пропорциональна концентрации, абсолютная температура увеличивается.
В процессе 1–2 график представляет собой прямую, проходящую через начало координат, поэтому отношение pn постоянно. Следовательно, абсолютная температура газа постоянна: T=const. Концентрация n уменьшается, поэтому объём газа увеличивается.
В процессе 2–3 концентрация молекул постоянна, следовательно, объём газа постоянен. Давление уменьшается, поэтому из формулы T=pnk следует, что абсолютная температура уменьшается.
В процессе 3–4 давление постоянно, а концентрация молекул увеличивается. Поэтому объём газа уменьшается. Так как при постоянном p температура пропорциональна концентрации, абсолютная температура увеличивается.
Пример ответа
1–2: T постоянна, объём увеличивается; 2–3: T уменьшается, объём постоянен; 3–4: T увеличивается, объём уменьшается.
Источник: Открытый банк ФИПИ 47ED8E
Похожие задания
21В опыте по изучению фотоэффекта катод освещается зелёным светом, в результате чего в цепи возникает ток (рис.…Изменение фототока при фиолетовом свете · 00B1EF21Пластины большого по размерам плоского конденсатора расположены горизонтально на расстоянии d = 2 см друг от…Равновесие капли в конденсаторе · 075D3921К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с…Зависимость тока от индуктивности · 0A303921На рисунке 1 приведена зависимость внутренней энергии U 1 моль идеального одноатомного газа от его давления р…Переход из координат U–p в p–V · 0A953321Линзу удерживают на расстоянии 3 см от тетрадного листа с клетками, на котором нарисованы направленные в одну…Определение фокусного расстояния линзы · 0B795A21Батарея из четырёх конденсаторов электроёмкостью С1 = 2С, С2 = С, С3 = 4С и С4 = 2С подключена к источнику…Энергия батареи конденсаторов · 0C59AA
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.