Изопараметрические процессы

Стр 1 из 5Следующая ⇒

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ

ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКЕ

Дисциплина Молекулярная физика

Специальности 5В060400 – Физика, 5В072300 – Техническая физика,

5В073200 – Стандартизация, метрология и сертификация

Курс 1, семестр 2

Составитель Корзун И. Н., доцент, канд. физ.-мат. наук

Факультет физико-технический

Кафедра теплофизики и технической физики

Модуль 1 А

Равновесные макропараметры

Уравнение состояния идеального газа

Изопараметрические процессы

1.(а, l). Отметьте правильное определение идеального газа.

Идеальным газом называется ...

1.1. газ, молекулы которого рассматриваются как не взаимодействующие друг с другом материальные точки;

1.2. газ, молекулы которого рассматриваются как абсолютно твёрдые сферы, не взаимодействующие друг с другом;

1.3. газ, молекулы которого рассматриваются как материальные точки, сила отталкивания между которыми обратно пропорциональна расстоянию между ними;

1.4. газ, молекулы которого рассматриваются как материальные точки, сила притяжения между которыми обратно пропорциональна расстоянию между ними;

1.5. газ, молекулы которого рассматриваются как абсолютно твёрдые сферы, сила притяжения между которыми пропорциональна расстоянию между ними;

1.6. модель, в которой не учитыватся собственные размеры молекул и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия;

1.7. модель, в которой не учитыватся собственные размеры молекул и силымежмолекулярного взаимодействия;

1.8. газ, молекулы которого рассматриваются как абсолютно твёрдые сферы, сила отталкивания между которыми обратно пропорциональна расстоянию между ними.

2.(а, к). Укажите правильную формулу для основного уравнения молекулярно-кинетической теории газов (n - число частиц в единице объёма газа).

2.1. ; 2.2. ; 2.3. ;

2.4. ; 2.5. ; 2.6. ;

2.7. ; 2.8. .

3. (а,к). Укажите правильную формулу для основного уравнения молекулярно-кинетической теории газов (<E_к> - средняя кинетическая энергия теплового движения одной молекулы газа).

3.1. ; 3.2. ; 3.3. ; 3.4. ; 3.5. ; 3.6. ; 3.7. ; 3.8. .

4. (d, m). Как изменится давление идеального газа при увеличении средней квадратичной скорости его молекул в 1,5 раза, если числовая плотность молекул остается неизменной?

4.1. Увеличится в 1,5 раза; 4.2.увеличится в 2,25 раза; 4.3. не изменится;

4.4. уменьшится в 1,5 раза; 4.5. уменьшится в 2,25 раза. 4.6. возрастёт в 2,25 раза; 4.7. станет больше в 2,25 раза; 4.8. для разных газов могутбыть разные ответы.

5. (d, m). Как изменится давление идеального газа при увеличении числовой плотности молекул в три раза, если средняя квадратичная скорость молекул остаётся неизменной?

5.1. Уменьшится в три раза; 5.2. не изменится; 5.3. увеличится в два раза;

5.4. увеличится в три раза; 5.5. уменьшится в два раза. 5.6. возрастёт в три раза; 5.7. станет больше в 3 раза; 5.8. для разных газов могутбыть разные ответы.

6.(d, m). Укажите правильную формулу для средней квадратичной скорости молекул , полученную из основного уравнения молекулярно-кинетической теории (r = nm - плотность газа).

6.1. ; 6.2. ; 6.3. ; 6.4. ;

6.5. ; 6.6. ; 6.7. ; 6.8. .

7.(d, m). Средняя квадратичная скорость молекул некоторого газа = 450 м/с. Давление газа p = 50 кПа. Найти плотность газа при этих условиях.

7.1. 1,24 кг/м³; 7.2. 0,24 кг/м³; 7.3. 0,74 кг/м³; 7.4. 1,74 кг/м³;

7.5. 0,074 кг/м³; 7.6.0,74∙10³г/м³; 7.7.0,74∙10 ^-3г/см³; 7.8. 1,74 г/м³.

8. (а, к). Укажите правильную формулировку понятия температуры.

8.1. Температура - степень нагретости тела;

8.2. температура - физическая величина, пропорциональная энергии тела;

8.3. температура - физическая величина, пропорциональная средней кинетической энергии поступательного движения хаотически движущихся молекул;

8.4. температура - физическая величина, пропорциональная полной кинетической энергии хаотически движущихся молекул;

8.5. температура - физическая величина, пропорциональная потенциальной энергии межмолекулярного взаимодействия.

8.6. температура - физическая величина, пропорциональная потенциальной энергии молекул в поле внешних сил;

8.7. температура – физическое свойство, которым обладает система, состоящая из большого числа частиц;

8.8. температура – статистическая величина, характеризующая систему, состоящую из большого числа частиц.

9.(а, п). Укажите правильное определениеединицы измерения температуры в единицах СИ.

9.1. Один кельвин есть одна сотая температурного интервала между температурами кипения воды и таяния льда при нормальном атмосферном давлении;

9.2. один кельвин есть температурный интервал, соответствующий одной сотой части поднятия ртути между температурами кипения воды и таяния льда при нормальном атмосферном давлении;

9.3. один кельвин есть 1/273,15 часть температурного интервала от абсолютного нуля до температуры тройной точки воды;

9.4. один кельвин есть 1/273,16 часть температурного интервала от абсолютного нуля до температуры таяния льда при нормальном атмосферном давлении;

9.5. один кельвин есть 1/273,16 часть температурного интервала от абсолютного нуля до температуры тройной точки воды.

9.6. в СИ шкала температур устанавливается по одной реперной точке – температуре тройной точки воды;

9.7. абсолютный нуль температур – не реперная точка, а температура, на 273,16 К ниже температуры тройной точки воды;

9.8. один кельвин есть 1/273,16 часть температурного интервала от абсолютного нуля до температуры кипения воды при нормальном атмосферном давлении.

10. (b,l). Укажите правильную формулу.

10.1. ; 10.2. ; 10.3. ; 10.4. ; 10.5. ~ E_кин+ E_пот. 10.6. ; 10.7. ; 10.8. .

11. (b,n). В каких единицах измеряется постоянная Больцмана k в СИ?

11.1. Дж/(моль×К); 11.2. Дж/моль; 11.3. Дж/К; 11.4. Дж×моль;

11.5. Дж×К.11.6. Н∙м/К; 11.7.кг∙м²/(с²∙К); 11.8. Дж×моль.

12.(b,n). В каких единицах измеряется универсальная газовая постоянная R в СИ?

12.1. Дж×К; 12.2. Дж/(моль×К); 12.3.Дж/К; 12.4.Дж/моль;

12.5. Дж×моль/К; 12.6. Н∙м/(моль×К); 12.7. кг∙м²/(с²∙К∙моль); 12..8. Дж×моль∙К.

13. (b,n). Укажите правильное значение постоянной Авогадро N_A..

13.1. N_A = 6,02×10²³ моль^-1; 13.2. N_A = 6,02×10^-23 моль^-1; 13.3. N_A = 10²³ моль^-1;

13.4. N_A = 10^-23 моль^-1; 13.5. N_A = 6,02×10¹⁵ моль^-1; 13.6. N_A = 10 ^-15 моль^-1;

13.7. N_A = 6,02×10²⁶ кмоль^-1; 13.8. N_A = 6,02×10²³ 1/моль

14. (d,m). Во сколько раз различаются среднеквадратичные скорости молекул идеального газа при температурах, отличающихся в два раза?

14.1. В два раза; 14.2. одинаковы; 14.3.в 1,41 раза; 14.4. в 4 раза; 14.5. в 3 раза;14.6. в раз; 14.7. при более высокой температуре среднеквадратичная скорость молекл будет в раз больше; 14.8. для разных газов могут быть разные ответы.

15. (d,m). Определить среднюю кинетическую энергию теплового движения молекулы идеального газа при нормальных условиях (постоянная Больцмана k = 1,38×10^-23 Дж/К).

15.1. 62×10^-21 Дж; 15.2. 3,5×10^-21 Дж; 15.3. 12,4×10^-21 Дж; 15.4. 5,65×10^-21 Дж;

15.5. 18,6×10^-21 Дж. 15.6. 5,65×10^-21 Н∙м; 15.7. 5,65×10^-21 кг∙м² /с²; 15.8. 5,65×10²¹ Дж.

16. (d,m). Во сколько раз различаются скорости двух молекул различных идеальных газов, если масса их молекул различается в 4 раза, а температура газов одинакова?

16.1. В два раза; 16.2. в 16 раз; 16.3. в 8 раз; 16.4. в 4 раза; 16.5. одинаковы.

16.6. более тяжёлый газ имеет скорость в два раза меньше; 16.7. более лёгкий газ имеет скорость в два раза большен; 16.8 . для разных газов могут быть разные ответы.

17. (d,m). Какая температура соответствует средней квадратичной скорости молекул кислорода = 400 м/с?

17.1. 411 К; 17.2. 104 К; 17.3. 309 К; 17.4. 515 К;

17.5. 205 К; 17.6. - 68⁰С; 17.7. (205-273)⁰С; 17.8. 478 К.

18. (a,l). Укажите правильную формулу для внутренней энергии U одного моля идеального газа.

18.1. ; 18.2. ; 18.3. ; 18.4. ; 18.5. .

18.6. ; 18.7. ; 18.8. .

19. (a,l). Укажите правильную формулу для внутренней энергии U произвольной массы идеального газа (m - масса газа, M - его молярная масса).

19.1. ; 19.2. ; 19.3. ; 19.4. ; 19.5. . 19.6. ; 19.7. ; 19.8. .

20. (a,k). Укажите правильную формулу для уравнения состояния одного моля идеального газа (m - масса газа, M - его молярная масса).

20.1. ; 20.2. ; 20.3. ; 20.4. ;

20.5. . 20.6. ; 20.7. 20.8. .

21. (a,k). Укажите правильную формулу для уравнения состояния идеального газа (m - масса газа, M - его молярная масса).

21.1. ; 21.2. ; 21.3. ; 21.4. ;

21.5. .21.6. ; 21.7. ; 21.8. .

22. (b, l). Укажите правильную формулу.

22.1. ; 22.2. ; 22.3. ; 22.4. ;

22.5. .22.6. ; 22.7. ; 22.8. .

23. (d,m). Сколько молекул N газа находится в сосуде объемом V при давлении p и температуре T?

23.1. ; 23.2. ; 23.3. ; 23.4. ;

23.5. ; 23.6. ; 23.7. 23.8. .

24. (d, m). Какова температура 8 г кислорода, занимающего объем 2,1 л при давлении 200 кПа?

24.1. 302 К; 24.2. -71⁰ С; 24.3. 71⁰ С; 24.4. 400 К; 24.5. 344 К.

24.6. 202 K; 24.7. (-71+273)⁰С; 24.8. 120⁰ С.

25. (d, m). Сколько молекул воздуха содержится в комнате размерами 6´3´3 м³ при нормальных условиях? Постоянная Больцмана k = 1,38×10^-23 Дж/K.

25.1. N = 1,4×10^-27; 25.2. N = 7×10¹⁵; 25.3. N = 7×10^-15; 25.4. N = 1,4×10¹⁵; 25.5. N = 1,4×10²⁷; 25.6. N = 14×10²⁶; 25.7. N = 0,14×10²⁸; 25.8. N = 7×10¹⁵.

26. (d, m). Какой объем занимают 8 г кислорода при температуре 17⁰С и давлении 200 кПа?

26.1. 30 л; 26.2. 0,3 л; 26.3. 3 л; 26.4. 6 л; 26.5. 60 л.

26.6. 3∙10^-3 м³; 26.7. 3∙10³ см³; 26.8. 13 л.

27. (d, m). Найти массу m азота, занимающего объем 25 л при температуре 27⁰ С и давлении 100 кПа.

27.1. 28 кг; 27.2.28×10^-3 кг; 27.3. 14 кг; 27.4. 14×10^-3 кг;

27.5. 56×10^-3 кг.27.6.0,028 кг; 27.7. 28 г; 27.8. 1,4 кг.

28. (d, m). Какова масса воздуха, содержащегося в комнате размерами 3´3´6 м³ при нормальных условиях? Молярная масса воздуха М = 29×10^-3 кг/моль.

28.1. 6,9 кг; 28.2. 0,69 кг; 28.3. 690 кг; 28.4.69 кг; 28.5. 0,069 кг.

28.6. 0,69∙10^-2 кг; 28.7. 69∙10³ г; 28.8. 690 г.

29. (b, l). Укажите правильную формулу для плотности r идеального газа (М - молярная масса газа, - масса молекулы).

29.1. ; 29.2. ; 29.3. ; 29.4. ; 29.5. .

29.6. ; 29.7. ; 29.8. .

30. (d, m). При температуре t = 50⁰С давление насыщенного водяного пара p = 12,3 кПа. Найти плотность r водяного пара.

30.1. 82 кг/м³; 30.2. 0,82 кг/м³; 30.3. 0,082 кг/м³; 30.4. 8,2 кг/м³; 30.5. 0,0082 кг/м³. 30.6. 8,2∙10^-5 г/см³; 30.7. 0,082 г/л; 30.8. 82 г/л.

31. (d, m). Найти внутреннюю энергию U двухатомного газа, находящегося в сосуде объемом V = 2 л под давлением Р = 150 кПа.

31.1. 750 Дж; 31.2. 75 Дж; 31.3. 7,5 Дж; 31.4. 7500 Дж; 31.5. 300 Дж, 31.6. 750 Н∙м; 31.7. 0,75 кДж; 31.8. 75 Н∙м.

32. (d, m). Найти внутреннюю энергию массы m = 1 г воздуха при температуре t = 17⁰ С. Молярная масса воздуха М = 29×10^-3 кг/моль.

32.1. 208 кДж; 32.2. 208 Дж; 32.3. 20 Дж; 32.4. 20 кДж; 32.5. 2,08 Дж.

32.6. 0,208 кДж; 32.7. 208 Н∙м; 32.8. 20 Н∙м.

33. (d, m). Найти энергию вращательного движения молекул, содержащихся в массе m = 1 кг азота при температуре t = 7⁰ С.

33.1. 80 Дж; 33.2. 8 Дж; 33.3. 8 кДж; 33.4. 80 кДж; 33.5. 800 Дж.

33.6. 8∙10⁴ Дж; 33.7.80∙10³ Н∙м; 33.8. 80 Н∙м.

34. (a, k). Укажите правильную формулу для изохорного процесса.

34.1. ; 34.2. ; 34.3. ; 34.4. ; 34.5. ; 34.6. ; 34.7. ; 34.8. .

35. (a, k). Укажите правильную формулу для изобарного процесса.

35.1. ; 35.2. ; 35.3. ; 35.4. ; 35.5. ; 35.6. ; 35.7. ; 35.8. .

36. (a, k). Укажите правильную формулу для изотермического процесса.

36.1. ; 36.2. ; 36.3. ; 36.4. ; 36.5. ; 36.6. ; 36.7. ; 36.8. .

37. (d, m). Отметьте вариант ответа, в котором правильно указаны все изопараметрические процессы.

p 2 3 37.1. 1 - изобара, 2 - изохора, 3 - изотерма;

37.2. 1 - изобара, 2 - изотерма, 3 - изохора;

37.3. 1 - изохора, 2 - изотерма, 3 - изобара;

1 37.4. 1 - изохора, 2 - изобара, 3 - изотерма;

37.5. 1 - изотерма, 2 - изобара, 3 – изохора;

V 37.6. 3 - изохора, 2 - изотерма, 1 – изобара;

37.7.2 - изотерма, 3 – изохора, 1 – изобара;

37.8. 3 - изотерма; 2 - изохора, 1 – изобара.

38. (d, m). Отметьте вариант ответа, в котором правильно указаны все изопараметрические процессы.

p 2 3 38.1. 1 - изотерма, 2 - изохора, 3 - изобара;

38.2. 1 - изобара, 2 - изохора, 3 - изотерма;

1 38.3. 1 - изотерма, 2 - изобара, 3 - изохора ;

38.4. 1 - изохора, 2 - изотерма, 3 - изобара;

T 38.5. 1 - изобара, 2 - изотерма, 3 - изохора.

38.6. 3 – изохора, 2 - изотерма, 1 – изобара;

38.7. 2 - изотерма, 3 – изохора, 1 – изобара;

38.8. 3 – изобара, 2 - изохора, 1 – изотерма.

39. (d, m). Отметьте вариант ответа, в котором правильно указаны все изопараметрические процессы.

V 2 3 39.1. 1 - изохора, 2 - изобара, 3 - изотерма;

39.2. 1 - изохора, 2 - изотерма, 3 - изобара;

1 39.3. 1 - изобара, 2 - изотерма, 3 - изохора ;

39.4. 1 - изобара, 2 - изохора, 3 - изотерма;

T 39.5. 1 - изотерма, 2 - изохора, 3 - изобара.

39.6. 3 - изобара , 2 - изотерма, 1 – изохора;

39.7. 2 – изотерма, 3 - изобара, 1 – изохора;

39.8. 3 – изотерма, 1 - изохора, 2 – изобара.

40. (d, m). Как изменится температура идеального газа при переходе из состояния 1 в состояние 2?

p 40.1. уменьшится; 40.2. не изменится;

1 2 40.3. увеличится; 40.4. нужно знать массу газа;

40.5. для разных газов могут быть разные ответы;

V 40.6. возрастёт, 40.7. станет больше, 40.8. станет меньше.

41. (d, m). Как изменится температура идеального газа при переходе из состояния 1 в состояние 2?

p 1 41.1. уменьшится; 41.2. не изменится;

41.3. увеличится; 41.4. нужно знать массу газа;

2 41.5. для разных газов могут быть разные ответы;

V 41.6. станет меньше, 41.7. , 41.8. станет больше.

42. (d, m). Как изменится давление идеального газа при переходе из состояния 1 в состояние 2?

V 42.1. увеличится; 42.2. уменьшится;

1 2 T 42.3. не изменится; 42.4. нужно знать массу газа;

42.5. для разных газов могут быть разные ответы;

42.6. возрастёт, 42.7. станет больше, 42.8. станет меньше.

43. (d, m). Как изменится давление идеального газа при переходе из состояния 1 в состояние 2?

V 2 43.1. увеличится; 43.2. уменьшится;

43.3. не изменится; 43.4. нужно знать массу газа;

1 43.5. для разных газов могут быть разные ответы.

T 43.6.станет меньше; 43.7. ; 43.8. возрастёт.

44. (d, m). Как изменится объем идеального газа при переходе из состояния 1 в состояние 2?

p 44.1. уменьшится; 44.2. увеличится;

1 2 44.3. не изменится; 44.4. нужно знать массу газа;

44.5. для разных газов могут быть разные ответы;

44.6. возрастёт; 44.7. станет больше; 44.8. станет меньше.

45. (d, m). Как изменится объем идеального газа при переходе из состояния 1 в состояние 2?

p 2 45.1. не изменится; 45.2. увеличится;

45.3. уменьшится; 45.4. нужно знать массу газа;

1 45.5. для разных газов могут быть разные ответы;

T 45.6. станет меньше; 45.7. ; 45.8. возрастёт.

46. (d, m). При нагревании идеальный газ переведен из состояния 1 в состояние 2. Как изменился при этом объем газа? Масса газа постоянна.

p 2 46.1. не изменился; 46.2. увеличился;

46.3. уменьшился; 46.4. нужно знать массу газа;

1 46.5. для разных газов могут быть разные ответы;

T 46.6. стал меньше; 46.7. ; 46.8. стал больше.

47. (d, m).При нагревании идеального газа был получен график зависимости его давления от температуры. Масса газа постоянна. При этом объем газа...

p 47.1. увеличится; 47.2. уменьшится

p₂ 2 47.3. не изменится; 47.4. нужно знать массу газа;

47.5. для разных газов могут быть разные ответы;

p₁ 1 47.6. остался таким же, 47.7. ; 47.8. стал больше.

T₁ T₂ T

48. (d, m). При нагревании идеальный газ переведен из состояния 1 в сoстояние 2. Как изменилось при этом его давление? Масса газа постоянна.

V 48.1. не изменилось; 48.2. увеличилось;

2 48.3. уменьшилось; 48.4. нужно знать массу газа;

1 48.5.для разных газов могут быть разные ответы.

T 48.6. возросло; 48.7. стало больше; 48.8. стало меньше.

49. (d, m). Состояние идеального газа изменилось в соответствии с графиком, изображенным на рисунке. В состоянии 1 температура газа была Т₀. Определить температуру газа в состоянии 3.

p 49.1. Т₀; 49.2. 2Т₀; 49.3. 3Т₀;

2p 3 49.4. 4Т₀; 49.5. 5Т₀ ; 49.6.Т₃=4Т₀;

p 1 2 49.7. Т₀=0,25 Т₃ ; 49.8. Т₃=0,5 Т₀.

V 2V V

50. (d, m). На диаграмме (PV) точками 1 и 2 изображены два состояния одной и той же массы идеального газа. Каково соотношение между температурами Т₁ и Т₂?

p 50.1. Т₁> T₂; 50.2. Т₁= T₂;

1 50.3. Т₁< T₂; 50.4. нужно знать массу газа;

2 50.5. для разных газов могут быть разные ответы;

50.6.температура не изменилась;

V 50.7.температура осталась неизменной;

50.8. температура увеличилась.

51. (d, m). На диаграмме (pТ) точками aи b изображены два состoяния одной и той же массы газа. Укажите правильное соотношение между объемами и плотностями газа в этих двух состояниях при перходе из состояния a в состояние b.

p 51.1. V_a > V_b, r_a> r_b ; 51.2. V_a < V_b, r_a< r_b;

b · 51.3. V_a < V_b, r_a> r_b ; 51.4. V_a > V_b, r_a< r_b ;

51.5. необходимо знать массу газа;

a · 51.6. V_b< V_a, r_b>< r_a; 51.7. объём газа увеличился,

T 51.7. объём газа уменьшился, плотность увеличилась;

51.8. объём и плотность газа не изменились.

52. (d, m). На диаграмме (VT) приведен график, описывающий два процесса в идеальном газе при переходе 1 - 2 - 3. Эти процессы ...

V 52.1. изобарического охлаждения и изотермического сжатия;

3 52.2. изобарического нагревания и изотермического расширения;

52.3. изобарического охлаждения и изотермического расширения;

2 52.4. изобарического нагревания и изотермического сжатия;

1 52.5. изотермического нагревания и изохорического расширения.

T 52.6.1-2: 2-3: ;

52.7. 1-2: изобара, 2-3: изотерма;

52.8. 1-2: 2-3: .

53. (a, l). Внутренняя энергия газа складывается из Е_к - суммарной кинетической энергии теплового движения молекул и Е_п - потенциальной энергии их взаимодействия. При каком соотношении между Е_к и Е_п состояние газа может быть описано уравнением Клапейрона - Менделеева?

53.1. Е_к >> Е_п; 53.2. Е_к << Е_п; 53.3. Е_к = Е_п; 53.4. Е_ки Е_п больше нуля;

53.5. Е_ки Е_п не связаны никакими соотношениями; 53.6.Е_п << Е_к;

53.7. суммарная кинетическая энергия теплового движения молекул много больше потенциальной энергии их взаимодействия;

53.8. суммарная кинетическая энергия теплового движения молекул много меньше потенциальной энергии их взаимодействия

54. (b, n). Укажите правильное значение универсальной газовой постоянной R.

54.1. 8,31×10³ Дж/(моль×К); 54.2. 8,31×10^-3 Дж/(моль×К); 54.3. 0,831 Дж/(моль×К);

54.4. 83,1 Дж/(моль×К); 54.5. 8,31 Дж/(моль×К); 54.6. 8,31 Н∙м/(моль×К); 54.7. 8,31×10³ Дж/(кмоль×К); 54.8. 8,31 Дж/(кмоль×К).

55. (d, m). В баллоне объемом V находится газ массой m₁ при температуре T₁. Некоторое количество газа выпустили из баллона, после чего оставшаяся масса оказалась равной m₂, а температура Т₂. Какую массу газа D m = m₁- m₂ выпустили из баллона?

55.1. ; 55.2. ; 55.3. ;

55.4. ; 55.5. ; 55.6. ; 55.7. ; 55.8. .

Модуль 2. А

12 3 4 5 Следующая ⇒