МКТ и Термодинамика

На рисунке показан процесс изменения состояния одного моля одноатомного идеального газа ($U$ — внутренняя энергия газа, $V$ — его объём). Используя данные графика, выберите из предложенного перечня все верные утверждения:

1. Концентрация молекул газа в ходе процесса увеличивается.
2. Объём газа в этом процессе остаётся неизменным.
3. Плотность газа в этом процессе уменьшается.
4. Давление газа в ходе процесса остаётся неизменным.
5. Температура газа в ходе процесса повышается.

На рисунке показан процесс изменения состояния одного моля одноатомного идеального газа ($U$ — внутренняя энергия газа, $V$ — его объём). Используя данные графика, выберите из предложенного перечня все верные утверждения:

1. Концентрация молекул газа в ходе процесса увеличивается.

2. Объём газа в этом процессе остаётся неизменным.

3. Плотность газа в этом процессе уменьшается.

4. Давление газа в ходе процесса остаётся неизменным.

5. Температура газа в ходе процесса повышается.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

При переводе идеального газа из состояния 1 в состояние 2 давление газа $p$ прямо пропорционально его плотности $\rho$ (см. рисунок). Масса газа в процессе остаётся постоянной. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процесс 1–2:

1. Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа уменьшается.

2. Концентрация молекул газа уменьшается.

3. Абсолютная температура газа остаётся неизменной.

4. Происходит изотермическое сжатие газа.

5. Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа увеличивается.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

При переводе идеального газа из состояния 1 в состояние 2 концентрация молекул $n$ прямо пропорциональна давлению $p$ (см. рисунок). Масса газа в процессе остаётся постоянной. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процесс 1–2:

1. Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа остаётся неизменной.

2. Плотность газа уменьшается.

3. Абсолютная температура газа увеличивается.

4. Происходит изотермическое сжатие газа.

5. Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа увеличивается.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления $p$ газа от объёма $V$. Масса газа в процессе остаётся постоянной. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы на графике

1. Абсолютная температура газа максимальна в состоянии 3.

2. В процессе 1–2 абсолютная температура газа изобарно увеличилась в 2 раза.

3. В процессе 2–3 абсолютная температура газа изохорно уменьшилась в 1,5 раза.

4. Плотность газа минимальна в состоянии 1.

5. В ходе процесса 1–2–3 среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа увеличивается в 3 раза.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления $p$ газа от объёма $V$. Масса газа в процессе остаётся постоянной. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы на графике:

1. Абсолютная температура газа минимальна в состоянии 2.

2. В процессе 1–2 абсолютная температура газа изобарно увеличилась в 2 раза.

3. В процессе 2–3 абсолютная температура газа изохорно уменьшилась в 2 раза.

4. Концентрация газа минимальна в состоянии 1.

5. В ходе процесса 1–2–3 среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа уменьшается в 4 раза.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В левой части сосуда содержится 1 моль гелия, в правой — 40 г аргона. Перегородка может пропускать молекулы гелия и является непроницаемой для молекул аргона. Температура газов одинаковая и остаётся постоянной. Выберите все верные утверждения, описывающие состояние газов после установления равновесия в системе:

1. Концентрация гелия в правой части сосуда в 2 раза меньше, чем аргона.

2. Отношение давления газов в правой части к давлению газа в левой части равно 1,5.

3. В правой части сосуда общее число молекул газов меньше, чем в левой части.

4. Внутренняя энергия гелия и аргона одинакова.

5. В результате установления равновесия давление в правой части увеличилось в 3 раза.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В левой части сосуда содержится 8 г гелия, в правой — 1 моль аргона. Перегородка может пропускать молекулы гелия и является непроницаемой для молекул аргона. Температура газов одинаковая и остаётся постоянной. Выберите все верные утверждения, описывающие состояние газов после установления равновесия в системе:

1. Внутренняя энергия гелия в сосуде больше, чем внутренняя энергия аргона.

2. Концентрация гелия и аргона в правой части сосуда одинаковы.

3. В правой части сосуда общее число молекул в 2 раза меньше, чем в левой части.

4. Внутренняя энергия гелия в сосуде в конечном состоянии больше, чем в начальном.

5. Давление в обеих частях сосуда одинаково.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

В сосуде под поршнем находятся только пары аммиака. Поршень медленно и равномерно опускают, уменьшая объём сосуда. Температура в сосуде поддерживается постоянной. На рисунке показан график изменения со временем $t$ концентрации $n$ молекул паров аммиака внутри сосуда. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения относительно проводимого процесса:

1. На участке 1 плотность паров аммиака уменьшалась.

2. На участке 2 давление паров аммиака увеличивалось.

3. На участке 1 пар аммиака ненасыщенный, а на участке 2 — насыщенный.

4. На участке 1 давление паров аммиака увеличивалось.

5. На участке 2 плотность паров аммиака уменьшалась.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

В стеклянную колбу налили немного воды и закрыли её пробкой. Вода постепенно испарялась. На рисунке показан график изменения со временем $t$ концентрации $n$ молекул водяного пара внутри колбы. Температура в колбе в течение всего времени проведения опыта оставалась постоянной. В конце опыта в колбе ещё оставалась вода. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения относительно проводимого процесса:

1. На участке 1 плотность водяных паров увеличивалась.

2. На участке 2 давление водяных паров не менялось.

3. На обоих участках водяной пар ненасыщенный.

4. На участке 1 давление водяных паров уменьшалось.

5. На участке 2 плотность водяных паров уменьшалась.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

В понедельник и вторник температура воздуха была одинаковой. Парциальное давление водяного пара в атмосфере в понедельник было меньше, чем во вторник.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения относительно наблюдаемых явлений.

1. Плотность водяных паров, содержащихся в воздухе, в понедельник была меньше, чем во вторник.

2. Относительная влажность воздуха в понедельник была меньше, чем во вторник.

3. Концентрация молекул водяного пара в понедельник и вторник была одинаковой.

4. Давление насыщенных водяных паров в понедельник было больше, чем во вторник.

5. Масса водяных паров, содержащихся в 1 м$^3$ воздуха, в понедельник была больше, чем во вторник.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

В субботу и воскресенье температура воздуха была одинаковой. Парциальное давление водяного пара в атмосфере в субботу было больше, чем в воскресенье.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения относительно наблюдаемых явлений.

1. Плотность водяных паров, содержащихся в воздухе, в субботу была меньше, чем в воскресенье.

2. Относительная влажность воздуха в субботу была меньше, чем в воскресенье.

3. Концентрация молекул водяного пара в субботу была меньше, чем в воскресенье.

4. Давление насыщенных водяных паров в субботу и воскресенье было одинаковым.

5. Масса водяных паров, содержащихся в 1 м$^3$ воздуха, в субботу была больше, чем в воскресенье.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

При одинаковой температуре 100,${}^\circ$C давление насыщенных паров воды равно $10^{5}$ Па, аммиака — $59 \cdot 10^{5}$ Па, а ртути — $37$ Па.

Из предложенного перечня выберите все правильные утверждения, согласующиеся с этими данными.

1. При одном и том же внешнем давлении ртуть кипит при более высокой температуре, чем аммиак.

2. При одном и том же внешнем давлении температура кипения воды ниже, чем у аммиака.

3. Для нагревания 1 кг ртути до температуры кипения необходимо количество теплоты, равное 37 кДж.

4. При кипении в открытом сосуде давление насыщенных паров аммиака равно атмосферному давлению.

5. Аммиак закипит, когда давление его насыщенных паров превысит $59 \cdot 10^5$ Па.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

При одинаковой температуре $20\,{}^\circ$C давление насыщенных паров воды равно $17{,}4$ мм рт. ст., сероуглерода — $198$ мм рт. ст., а эфира — $442$ мм рт. ст.

Из предложенного перечня выберите все правильные утверждения, согласующиеся с этими данными.

1. При одном и том же внешнем давлении эфир кипит при более высокой температуре, чем сероуглерод.

2. При одном и том же внешнем давлении температура кипения воды выше, чем у сероуглерода.

3. Для нагревания 1 кг сероуглерода до температуры кипения необходимо количество теплоты, равное $198$ кДж.

4. Эфир закипит, когда давление его насыщенных паров превысит $442$ мм рт. ст.

5. При кипении в открытом сосуде давление насыщенных паров эфира равно атмосферному давлению.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах $V$–$T$, где $V$ — объём газа, $T$ — абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы на графике.

1)  Давление газа в процессе CD постоянно, при этом внешние силы совершают над газом положительную работу.

2)  В процессе DA давление газа изохорно уменьшается.

3)  В процессе ВС внутренняя энергия газа постоянна.

4)  В состоянии В концентрация газа максимальна.

5)  В процессе АВ газ отдаёт некоторое количество теплоты.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах $p$–$T$, где $p$ — давление газа, $T$ — абсолютная температура газа. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы на графике.

1. Газ за цикл совершает отрицательную работу.

2. В процессе $AB$ газ получает положительное количество теплоты.

3. В процессе $BC$ внутренняя энергия газа остаётся неизменной.

4. В процессе $CD$ над газом совершают положительную работу внешние силы.

5. В процессе $DA$ газ изотермически расширяется.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

На $pV$-диаграмме показаны два процесса, проведённые с одним и тем же количеством газообразного неона. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы на графике.

1. В процессе 2 абсолютная температура неона изобарно увеличилась в 2 раза.

2. В процессе 1 плотность неона увеличилась в 5 раз.

3. В процессе 1 неон изобарно увеличил свой объём в 5 раз.

4. В процессе 2 концентрация молекул неона увеличилась в 2 раза.

5. Работа, совершённая неоном в процессе 1 больше, чем в процессе 2.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

На $pV$-диаграмме показаны два процесса, проведённые с одним и тем же количеством газообразного аргона. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы на графике.

1. Работа, совершённая внешними силами над аргоном, в процессах 1–2 и 3–4 одинакова.

2. В процессе 3–4 абсолютная температура аргона изобарно уменьшилась в 5 раз.

3. В процессе 1–2 давление аргона в 2 раза больше, чем в процессе 3–4.

4. В процессе 1–2 аргон изобарно увеличил свой объём на 4 л.

5. В процессе 1–2 внутренняя энергия аргона уменьшилась в 5 раз.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

Один моль идеального одноатомного газа совершает циклический процесс $1$–$2$–$3$–$4$–$1$, график которого показан на рисунке в координатах $p$–$V$. Из предложенного перечня выберите все правильные утверждения.

1. В процессе 1–2 газ совершает отрицательную работу.

2. В процессе 2–3 газу сообщают положительное количество теплоты.

3. В процессе 3–4 газ отдаёт положительное количество теплоты в окружающую среду.

4. В процессе 4–1 внутренняя энергия газа остаётся неизменной.

5. Работа, совершённая газом в процессе 1–2, в $1{,}6$ раза больше работы, совершённой над газом в процессе 3–4.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

Один моль идеального одноатомного газа совершает циклический процесс $1$–$2$–$3$–$4$–$1$, график которого показан на рисунке в координатах $p$–$V$. Из предложенного перечня выберите все правильные утверждения.

1. В процессе 1–2 внутренняя энергия газа увеличивается.

2. В процессе 2–3 газ совершает положительную работу.

3. В процессе 3–4 газу сообщают положительное количество теплоты.

4. В процессе 4–1 абсолютная температура газа увеличивается в 4 раза.

5. Работа, совершённая газом в процессе 1–2, в 3 раза больше работы, совершённой над газом в процессе 3–4.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

При изучении процессов, происходящих с гелием, ученик занёс в таблицу результаты измерения температуры и давления одного и того же количества газа в различных равновесных состояниях:

Какие из утверждений, приведённых ниже, соответствуют результатам этих опытов? Газ считать одноатомным идеальным.

1. Внутренняя энергия газа в состоянии 6 в 3 раза больше, чем в состоянии 5.

2. При переходе от состояния 2 к состоянию 3 в ходе изотермического процесса газ совершал положительную работу.

3. В состояниях 1–3 объём газа был одинаковым.

4. При переходе от состояния 5 к состоянию 6 в ходе изохорного процесса газ отдавал положительное количество теплоты.

5. Объём газа в состоянии 4 в 2 раза больше объёма газа в состоянии 1.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

При изучении процессов, происходящих с гелием, ученик занёс в таблицу результаты измерения температуры и давления одного и того же количества газа в различных равновесных состояниях:

Какие из утверждений, приведённых ниже, соответствуют результатам этих опытов? Газ считать одноатомным идеальным.

1. Внутренняя энергия газа в состоянии 6 в 2 раза больше, чем в состоянии 5.

2. При переходе от состояния 3 к состоянию 4 в ходе изотермического процесса газ получил положительное количество теплоты.

3. В состояниях 4–7 объём газа был одинаковым.

4. При переходе от состояния 5 к состоянию 6 в ходе изохорного процесса газ совершал работу.

5. Объём газа в состоянии 4 в 2 раза меньше объёма газа в состоянии 1.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

На $pV$-диаграмме изображена последовательность трёх процессов $(1 \rightarrow 2 \rightarrow 3)$ изменения состояния $2$ моль одноатомного идеального газа. Выберите из приведённого перечня все утверждения, которые не противоречат диаграмме.

1. В процессе 1 газ нагревают.

2. Процесс 1 является изотермическим.

3. В процессе 3 газ совершает работу.

4. В процессе 2 происходит сжатие газа при постоянной температуре.

5. Процесс 3 является изобарным.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

На $pT$-диаграмме изображена последовательность трёх процессов $(1 \rightarrow 2 \rightarrow 3)$ изменения состояния $2$ моль одноатомного идеального газа. Выберите из приведённого перечня все утверждения, которые не противоречат диаграмме.

1. В процессе 1 газ отдаёт положительное количество теплоты.

2. Процесс 2 является изотермическим.

3. В процессе 3 газ совершает положительную работу.

4. В процессе 2 происходит расширение газа при постоянной температуре.

5. В процессе 1 происходит сжатие газа при постоянной температуре.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

На рисунке представлены графики зависимости температуры $t$ двух тел одинаковой массы от сообщённого количества теплоты $Q$. Первоначально тела находились в жидком агрегатном состоянии. Используя данные графиков, выберите из предложенного перечня все верные утверждения.

1. Температура кипения у первого тела в 2 раза ниже, чем у второго.

2. Тела имеют одинаковую удельную теплоёмкость в жидком агрегатном состоянии.

3. Удельная теплоёмкость в жидком агрегатном состоянии у первого тела в 3 раза больше, чем у второго.

4. Оба тела имеют одинаковую удельную теплоту парообразования.

5. Удельная теплоёмкость в газообразном агрегатном состоянии у первого тела в 2 раза больше, чем у второго.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

На рисунке представлены графики зависимости температуры $t$ двух тел одинаковой массы от сообщённого количества теплоты $Q$. Первоначально тела находились в твёрдом агрегатном состоянии. Используя данные графиков, выберите из предложенного перечня все верные утверждения.

1. Температура плавления у первого тела в 4 раза больше, чем у второго.

2. Тела имеют одинаковую удельную теплоёмкость в твёрдом агрегатном состоянии.

3. Удельная теплоёмкость в твёрдом агрегатном состоянии у второго тела в 3 раза больше, чем у первого.

4. Оба тела имеют одинаковую удельную теплоту плавления.

5. Тела имеют одинаковую удельную теплоёмкость в жидком агрегатном состоянии.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

В начальный момент в сосуде под лёгким поршнем находится только жидкий эфир. На рисунке схематично показан график зависимости температуры $t$ эфира от времени его нагревания и последующего охлаждения. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения о процессах, происходящих с эфиром.

1. Процесс $BC$ соответствует плавлению твёрдого эфира.

2. Процесс $DE$ соответствует охлаждению жидкого эфира.

3. Процесс $EF$ соответствует конденсации эфира.

4. В процессе $BC$ внутренняя энергия эфира остаётся неизменной.

5. В процессе $EF$ внутренняя энергия эфира уменьшается.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

В начальный момент в сосуде под лёгким поршнем находится только жидкий эфир. На рисунке схематично представлен график зависимости температуры $t$ эфира от времени его нагревания и последующего охлаждения. Из приведённого ниже списка выберите все утверждения, которые верно отражают результаты эксперимента.

1. На участке $EF$ внутренняя энергия эфира увеличивается.

2. В точке C эфир закипел.

3. Температура кипения эфира равна $40^\circ$ C.

4. В точке F в сосуде в жидком и газообразном состоянии находятся равные массы эфира.

5. Время, за которое эфир выкипел, приблизительно равно времени, за которое он сконденсировался.

Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

На pV-⁠диаграмме показаны два процесса, проведенные с одним и тем же количеством разреженного газообразного гелия. Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на графике.

1. В процессе 1–2 внутренняя энергия гелия увеличилась в 5 раз.
2. В процессе 3–4 абсолютная температура гелия изобарно увеличилась в 3 раза.
3. В состоянии 2 абсолютная температура гелия в 2 раза выше, чем в состоянии 3.
4. Работа, совершенная гелием, в процессе 1–2 меньше, чем в процессе 3–4.
5. В процессе 1–2 гелий совершил работу 100 Дж.
   Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания

В вертикальном цилиндре под поршнем находится 1 моль гелия. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. Атмосферное давление считать постоянным. Масса гелия в сосуде не изменяется. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие изменение состояния гелия.

1. При медленном понижении температуры давление гелия не изменяется.
2. Если на поршень насыпать некоторое количество песка, не меняя температуры гелия, то после установления равновесия в системе давление гелия будет меньше первоначального давления.
3. При медленном повышении температуры сила давления гелия на поршень не изменяется.
4. При медленном понижении температуры объём, занимаемый гелием, не изменяется.
5. При медленном изотермическом сжатии гелия в цилиндре он отдаёт окружающим телам некоторое положительное количество теплоты.
   Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания