МКТ и Термодинамика

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

Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения по поводу этой ситуации.

1.  Концентрация молекул водяного пара в воздухе в среду была меньше, чем в четверг.

2.  Плотность насыщенных водяных паров в среду и четверг была одинаковой.

3.  Масса водяных паров, содержащихся в $1 м^3$ воздуха, в среду была больше, чем в четверг.

4.  Давление водяных паров в среду было больше, чем в четверг.

5.  Относительная влажность воздуха в среду была меньше, чем в четверг.

В сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится воздух с относительной влажностью 60% при температуре $100^\circ$ C. Давление насыщенного водяного пара при этой температуре равно $10^5$ Па. Объем сосуда медленно уменьшают, сохраняя температуру воздуха постоянной. В конечном состоянии объем сосуда в 2 раза меньше начального. Выберите все верные утверждения, которые соответствуют результатам проведенного эксперимента.

1. При уменьшении объема сосуда в 1,5 раза на стенках появляется роса.

2. В конечном состоянии парциальное давление пара $=100$ кПа.

3. Парциальное давление пара в сосуде все время увеличивается.

4. В конечном состоянии весь пар в сосуде сконденсировался.

5. В конечном состоянии масса пара в сосуде меньше, чем в начальном состоянии.

В сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится воздух с относительной влажностью 40% при температуре $100^\circ$ C. Давление насыщенного водяного пара при этой температуре равно $10^5$ Па. Объем сосуда медленно уменьшают, сохраняя температуру воздуха постоянной. В конечном состоянии объем сосуда в 4 раза меньше начального. Выберите все верные утверждения, которые соответствуют результатам проведенного эксперимента.

1. При уменьшении объема сосуда в 2 раза относительная влажность воздуха увеличилась до 80%.

2. При уменьшении объема в 3 раза парциальное давление пара $=100$ кПа.

3. Концентрация пара в сосуде все время увеличивается.

4. В конечном состоянии пар в сосуде является ненасыщенным.

5. При уменьшении объема в 2 раза сконденсировалась половина пара.

Плотность водяного пара в воздухе при температуре $T$ равна $\rho$. Плотность насыщенного водяного пара при этой температуре равна $\rho_{\text{н}}$. Молярная масса воды $\mu_{\text{воды}}=18$ г/моль, а сухого воздуха $\mu_{\text{возд}}=29$ г/моль. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно определить.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА        ФОРМУЛА

A) относительная влажность воздуха при температуре $T$

Б) парциальное давление водяного пара при температуре $T$

1. $\dfrac{\rho RT}{\mu_{\text{воды}}}$

2. $\dfrac{\rho_{\text{н}}RT}{\mu_{\text{возд}}}$

3. $\dfrac{\rho}{\rho_{\text{н}}}$

4. $\dfrac{\rho_{\text{н}}}{\rho}$

Парциальное давление водяного пара в воздухе при температуре $T$ равно $p$. Давление насыщенного водяного пара при этой температуре равно $p_{\text{н}}$. Молярная масса воды $\mu_{\text{воды}}=18$ г/моль, а сухого воздуха $\mu_{\text{возд}}=29$ г/моль. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно определить. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

$$\textbf{ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА}$$ A) относительная влажность воздуха при температуре $T$

Б) плотность водяного пара при температуре $T$

$$\textbf{ФОРМУЛА}$$

1. $\dfrac{\mu_{\text{воды}}\,p}{RT}$

2. $\dfrac{\mu_{\text{возд}}\,p_{\text{н}}}{RT}$

3. $\dfrac{p}{p_{\text{н}}}$

4. $\dfrac{p_{\text{н}}}{p}$

В цилиндрический сосуд, герметично закрытый подвижным поршнем, впрыснули некоторое количество воды, после чего сдвинули поршень и дождались установления в сосуде теплового равновесия. Выберите все верные утверждения, описывающих этот процесс. Температура в сосуде поддерживается постоянной

1. Если уменьшить объем в 3 раза, а давление увеличится в 2 раза, то пар станет насыщенным.

2. Если уменьшить объем в 3 раза, а давление увеличится в 2 раза, масса воды в воздухе уменьшится.

3. Если увеличить объем, то концентрация воды в воздухе увеличится.

4. Если увеличить объем в 4 раза, а давление уменьшится в 2 раза, то изначально относительная влажность была равна 50 процентов.

5. Если уменьшить объем в 3 раза, а давление возрастет в 3 раза, то пар начнёт конденсироваться.

В цилиндрический сосуд, герметично закрытый подвижным поршнем, впрыснули некоторое количество воды, после чего сдвинули поршень и дождались установления в сосуде теплового равновесия. Выберите все верные утверждения, описывающие этот процесс.

1. Если относительная влажность воздуха $44\%$, то масса водяных паров примерно равна $261$ мг.

2. Если объем уменьшить изотермически, а давление не изменится, то концентрация водяных паров так же не изменится.

3. Если при начальной относительной влажности $40\%$ уменьшить объем в $4$ раза, то влажность станет $120\%$.

4. Если при начальной относительной влажности $40\%$ уменьшить объем в $4$ раза, то влажность станет $10\%$.

5. Если давление водяных паров при температуре $100^\circ$ C равно 56 кПа, то абсолютная влажность равна $0{,}13$ кг/м$^3$.

Свинцовая заготовка в твёрдом агрегатном состоянии медленно нагревается в плавильной печи так, что подводимая к ней тепловая мощность постоянна. В таблице приведены результаты измерений температуры свинца с течением времени.

Выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведённого экспериментального исследования.

1. Теплоёмкость свинца в твёрдом и жидком состояниях одинакова.

2. Процесс плавления образца продолжался менее 20 мин.

3. Через 18 мин. после начала измерений свинец частично расплавился.

4. Через 30 мин. после начала измерений свинец не расплавился.

5. Температура плавления свинца в данных условиях равна 329 $^\circ$C.

Свинцовая заготовка в твёрдом агрегатном состоянии медленно нагревается в плавильной печи так, что подводимая к ней тепловая мощность постоянна. В таблице приведены результаты измерений температуры свинца с течением времени.

Выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведённого экспериментального исследования.

1. Теплоёмкость свинца в твёрдом и жидком состояниях одинакова.

2. Процесс плавления образца продолжался более 20 мин.

3. Через 8 мин. после начала измерений свинец частично расплавился.

4. Через 30 мин. после начала измерений свинец полностью расплавился.

5. Температура плавления свинца в данных условиях равна 327 °C.

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 этого опыта.

1. На участке EF внутренняя энергия эфира увеличивается.

2. В точке C эфир закипел.

3. Температура кипения эфира равна 40 °C .

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

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

В начальный момент в сосуде под лёгким поршнем находится только жидкий эфир. На рисунке показан график зависимости температуры t эфира от времени τ его нагревания и последующего охлаждения.

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.

На рисунке представлены графики зависимости температуры t двух тел одинаковой массы от сообщенного им количества теплоты Q . Первоначально тела находились в твёрдом агрегатном состоянии.

Используя данные графиков, выберите из предложенного перечня все верные утверждения.

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

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

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

4. Оба тела имеют одинаковую удельную теплоту парообразования.

5. Температура плавления второго тела больше, чем первого.

На рисунке представлены графики зависимости температуры t двух тел одинаковой массы от сообщенного им количества теплоты Q . Первоначально тела находились в твёрдом агрегатном состоянии.

Используя данные графиков, выберите из предложенного перечня все верные утверждения.

1. Удельная теплота плавления первого тела больше удельной теплоты плавления второго тела.

2. Оба тела имеют одинаковую удельную теплоёмкость в жидком агрегатном состоянии.

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

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

5. Температура плавления второго тела в 2 раза выше, чем температура плавления первого тела.

На рисунке представлены графики зависимости температуры t двух тел одинаковой массы от отданного ими при остывании количества теплоты Q . Первоначально тела находились в жидком агрегатном состоянии.

Используя данные графиков, выберите из предложенного перечня все верные утверждения.

1. Температура кристаллизации второго тела в 2 раза выше, чем температура кристаллизации первого тела.

2. Удельная теплота кристаллизации второго тела в 2 раза больше удельной теплоты плавления первого тела.

3. В жидком агрегатном состоянии удельная теплоёмкость второго тела в 1,5 раза больше, чем первого.

4. В твёрдом агрегатном состоянии удельная теплоёмкость второго тела меньше, чем первого.

5. Удельная теплоёмкость второго тела в твёрдом агрегатном состоянии равна удельной теплоёмкости первого тела в жидком агрегатном состоянии.

На рисунке представлены графики зависимости температуры t двух тел одинаковой массы от отданного ими при остывании количества теплоты Q . Первоначально тела находились в жидком агрегатном состоянии.

Используя данные графиков, выберите из предложенного перечня все верные утверждения.

1. Температура кристаллизации второго тела в 1,5 раза выше, чем температура кристаллизации первого тела.

2. Удельная теплота кристаллизации второго тела в 2 раза меньше удельной теплоты кристаллизации первого тела.

3. В жидком агрегатном состоянии удельная теплоёмкость второго тела в 1,5 раза больше, чем первого.

4. В твёрдом агрегатном состоянии удельная теплоёмкость второго тела больше, чем первого.

5. Удельная теплоёмкость первого тела в твёрдом агрегатном состоянии равна удельной теплоёмкости второго тела в жидком агрегатном состоянии.

В двух сосудах одинакового объёма находятся разреженные газы В первом сосуде находится 2 моль неона при температуре 127◦C, во втором сосуде находится 2 моль аргона при температуре 200 К. Выберите все верные утверждения о параметрах состояния указанных газов.

1. Абсолютная температура газа во втором сосуде выше, чем в первом.

2. Концентрация газа во втором сосуде меньше, чем в первом.

3. Отношение средней кинетической энергии теплового движения молекул аргона к средней кинетической энергии теплового движения молекул неона равно 2.

4. Давление аргона больше неона.

5. Среднеквадратичная скорость молекул газа в первом сосуде больше, чем во втором.

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 верные утверждения, характеризующие процессы на графике.

1. В процессе $DA$ газ изобарно расширяется.
2. В процессе $DA$ газ получает положительное количество теплоты.
3. В процессе $CD$ газ изотермически сжимают.
4. В процессе $DA$ газ совершает положительную работу.
5. В процессе $BC$ газ изохорно нагревают.

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 верные утверждения, характеризующие процессы на графике.

1. В процессе $DA$ газ изобарно сжимается.
2. В процессе $DA$ газ получает положительное количество теплоты.
3. В процессе $CD$ газ изохорно охлаждают.
4. В процессе $DA$ газ совершает положительную работу.
5. В процессе $BC$ газ изохорно нагревают.

В жёстком герметичном сосуде объёмом $1\text{ м}^3$ при температуре $289\text{ К}$ длительное время находился влажный воздух и $10\text{ г}$ воды. Сосуд медленно нагрели до температуры $298\text{ К}$. Пользуясь таблицей плотности насыщенных паров воды, выберите все верные утверждения о результатах этого опыта.

1. При температуре $16^\circ\text{C}$ масса водяного пара в сосуде равна $13{,}6\text{ г}$.
2. При повышении температуры относительная влажность воздуха в сосуде уменьшалась.
3. При температуре $20^\circ\text{C}$ относительная влажность воздуха была равна $100\,\%$.
4. Начиная с температуры $22^\circ\text{C}$ вся вода в сосуде находилась в парообразном состоянии.
5. Парциальное давление сухого воздуха в сосуде не изменялось.

В цилиндре под поршнем находится твердое вещество. Цилиндр поместили в раскаленную печь. На рисунке показан график изменения температуры $t$ вещества по мере поглощения им количества теплоты $Q$.

Выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений.

1. В точке 3 вещество находится в газообразном состоянии.
2. В процессе 1–2 внутренняя энергия вещества увеличивалась.
3. Температура кипения вещества равна $2170^\circ\text{C}$.
4. Удельная теплоёмкость вещества в жидком состоянии меньше, чем удельная теплоёмкость вещества в твёрдом состоянии.
5. Для того чтобы полностью расплавить вещество, уже находящееся при температуре плавления, ему нужно сообщить количество теплоты, равное 87 Дж.

В двух сосудах одинакового объёма находятся разреженные газы. В первом сосуде находится 2 моль неона при температуре $127^{\circ}\text{C}$, во втором сосуде находится 2 моль аргона при температуре $200$ К. Выберите все верные утверждения о параметрах состояния указанных газов.

1. Абсолютная температура газа во втором сосуде выше, чем в первом.
2. Концентрация газа во втором сосуде меньше, чем в первом.
3. Отношение средней кинетической энергии теплового движения молекул неона к средней кинетической энергии теплового движения молекул аргона равно 2.
4. Давление аргона больше неона.
5. Среднеквадратичная скорость молекул газа в первом сосуде больше, чем во втором.

На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах $p - T$, где $p$ — давление газа, $T$ — абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно.

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 работу внешние силы.
5. В процессе DA газ изотермически расширяется.

Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. Перегородка может пропускать атомы гелия и является непроницаемой для атомов аргона. В начале в левой части сосуда содержится 8 г гелия, а в правой – 1 моль аргона. Температура газов одинакова и остаётся постоянной. Выберите все верные утверждения, описывающие состояние газов после установления равновесия в системе. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1. Внутренняя энергия гелия в сосуде больше, чем внутренняя энергия аргона.
2. Концентрация гелия и аргона в правой части сосуда одинакова.
3. В правой части сосуда общее число молекул газов 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.

На рисунке показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством газообразного неона ($p$ -- давление неона; $V$ -- его объём).

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на рисунке.

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.

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 верные 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.

В двух сосудах одинакового объёма находятся разреженные газы. В первом сосуде находится 2 моль гелия при температуре $127^{\circ}\text{C}$, во втором сосуде находится 1 моль аргона при температуре $300$ К. Выберите все верные утверждения о параметрах состояния указанных газов.

1. Абсолютная температура газа во втором сосуде выше, чем в первом.
2. Давления газов в сосудах одинаковы.
3. Среднеквадратичная скорость молекул газа в первом сосуде больше, чем во втором.
4. Концентрация газа в первом сосуде в 2 раза меньше, чем во втором.
5. Отношение средней кинетической энергии теплового движения молекул аргона к средней кинетической энергии теплового движения молекул гелия равно 0,75.

При переводе одноатомного идеального газа из состояния 1 в состояние 2 давление р прямо пропорционально объёму V (см. рисунок). Масса газа в процессе остаётся постоянной. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующих процесс 1-2.

1. Абсолютная температура газа увеличивается.
2. Происходит изотермическое расширение газа.
3. Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа увеличивается.
4. Плотность газа увеличивается.
5. Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа увеличивается.