Задание 21 ЕГЭ по физике · D9720D
Температура и давление идеального газа
На графике представлена зависимость объёма V постоянного количества одноатомного идеального газа от средней кинетической энергии среднее(E)к теплового движения молекул газа. Опишите, как изменяются абсолютная температура и давление газа в процессах 1−2 и 2−3. Укажите, какие закономерности Вы использовали для объяснения.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Для одноатомного идеального газа средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул прямо пропорциональна абсолютной температуре.
среднее(E)к=32kT
Следовательно, по изменению координаты среднее(E)к на графике непосредственно устанавливается изменение абсолютной температуры: при увеличении среднее(E)к температура повышается, а при уменьшении — понижается.
Давление постоянного количества идеального газа определяется уравнением состояния.
pV=NkT,p=NkTV
Для каждого из процессов 1–2 и 2–3 нужно сравнить изменение температуры, найденное по среднее(E)к, с изменением объёма V, указанным на графике. Если отношение T/V увеличивается, давление возрастает; если уменьшается, давление падает; если остаётся постоянным, давление не изменяется.
Таким образом, конкретный вывод о направлении изменения давления в процессах 1–2 и 2–3 делается по величине отношения среднее(E)к/V, поскольку T∼среднее(E)к и p∼среднее(E)к/V.
среднее(E)к=32kT
Следовательно, по изменению координаты среднее(E)к на графике непосредственно устанавливается изменение абсолютной температуры: при увеличении среднее(E)к температура повышается, а при уменьшении — понижается.
Давление постоянного количества идеального газа определяется уравнением состояния.
pV=NkT,p=NkTV
Для каждого из процессов 1–2 и 2–3 нужно сравнить изменение температуры, найденное по среднее(E)к, с изменением объёма V, указанным на графике. Если отношение T/V увеличивается, давление возрастает; если уменьшается, давление падает; если остаётся постоянным, давление не изменяется.
Таким образом, конкретный вывод о направлении изменения давления в процессах 1–2 и 2–3 делается по величине отношения среднее(E)к/V, поскольку T∼среднее(E)к и p∼среднее(E)к/V.
Пример ответа
Температура изменяется так же, как средняя кинетическая энергия молекул; давление изменяется так же, как отношение E_к/V. Используются формулы E_к = 3/2kT и pV = NkT.
Источник: Открытый банк ФИПИ D9720D
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.