Тест 5. Основы молекулярно-кинетической теории. Температура. Взаимные превращения жидкостей и газов. Твердые тела

Тест 5. Основы молекулярно-кинетической теории, Температура. Взаимные превращения жидкостей и газов. Твердые тела

Вариант 1

А1. Какая величина характеризует состояние термодина­мического равновесия?

1) давление 2) давление и температура 3) температура   4) давление, объем и температура

А2. Укажите основное уравнение МКТ газов.

1) p=1/3nE 2) p=2/3 n Ё 3) p=2/3 ρυ² 4)    p = 1/3 m₀ n υ²

A3. При измерении среднеквадратичных скоростей теп­лового движения молекул водорода и некоторого неиз­вестного газа получилось, что скорость молекул водорода в три раза больше. Измерения проводились при одинако­вой температуре. Неизвестным газом оказался:

                1) азот     2) кислород            3) водяной пар         4) углекислый газ

А4. Определите значение массы молекулы азота.

1)1,79 *10^-25 кг      2) 4,65 *10^-26 кг        3)3,32 *10^-27 кг        4) 5,31 *10^-26кг

А5. Что определяет произведение 3/2кТ?

1) давление идеального газа                           2) абсолютную температуру идеального газа
3) внутреннюю энергию идеального газа     4) среднюю кинетическую энергию молекулы идеального газа

А6. Как изменится объем идеального газа при переходе из состояния 1 в состояние 2? (См. рисунок.)

1) уменьшится  2) увеличится 3) не изменится   4) определить невозможно

A7. При реализации какого изопроцесса увеличение аб­солютной температуры идеального газа в 2 раза приводит к увеличению объема тоже в 2 раза?

1) изотермического 2) изохорного   3) адиабатического     4) изобарного

А8. Во сколько раз возрастет объем пузырька воздуха при всплытии его со дна озера глубиной 20 м к поверхности воды? (Температуру считать неизменной. Атмосферное давление 100 кПа.)

1) возрастет в 2 раза 2) возрастет в 3 раза 3) уменьшится в 3 раза 4) останется прежним

А9. Показания обоих термометров в психрометре одина­ковы. Чему равна относительная влажность воздуха в по­мещении?          1) 50%  2)100%   3)0%     4): 80 %

А10. На рисунке приведен график зависимости напря­жения, возникающего в стержне, от его относительно­го удлинения. Определите модуль упругости материала стержня.

                                 1) 2 Па   2)2*10⁵Па  3)2*10¹¹ Па   4)2*10⁶Па

A11. Температура воздуха вечером 15 ⁰С, относительная влажность воздуха 64%. Ночью температура упала до 5 ⁰С. Была ли роса? Плотность насыщенного пара при 15 °С составляет 12,8 г/м³. Плотность насыщенного пара при 5 °С составляет 6,8 г/м³.

     1) была  2) не была   3) определить невозможно    4) зависит от давления

А12. Абсолютное и относительное удлинение стержня рав­ны соответственно 1 мм и 0,1%. Какой была длина недеформированного стержня?    1) 10 м 2)1м З) 100 м         4) 50 м

А13. В двух одинаковых сосудах находилось одинаковое количество воздуха при одинаковых начальных усло­виях. В первом сосуде уменьшили концентрацию мо­лекул, не изменяя их средней кинетической энергии теплового движения, во втором сосуде уменьшили сред­нюю кинетическую энергию молекул без изменения их концентрации. В каком сосуде уменьшилось давление воздуха?

1)только в первом 2) только во втором      3) в первом и во втором 4) ни в первом, ни во втором

А14. Как изменится температура газа, если увеличить его объем в 2 раза в таком процессе, при котором соотноше­ние между давлением и объемом газа pV³ = const?

1) не изменится   2) увеличится в 2 раза        3) уменьшится в 2 раза     4) уменьшится в 4 раза

A15. В комнате при температуре 24 °С воздух имел относи­тельную влажность 80%. После включения электрическо­го обогревателя температура воздуха поднялась до 29 °С, давление воздуха не изменилось из-за выхода части воз­духа из комнаты. Какой стала при этом относительная влажность в комнате? (Давление насыщенных паров воды при температуре 24 "С равно 3 • 10³ Па, при температуре 29°С-410³Па.)     1) 50%    2)75%    З)60%         4) 42,5%

А16. На рисунке представлен график зависимости потен­циальной энергии Е от расстояния г при взаимодействии двух атомов в двухатомной молекуле. Какое из приведенных ниже утверждений об атомах в этой молекуле относится к значению г₀, от­меченному на рисунке?

1) это минимально возмож­нее расстояние между атомами в молекуле

 2) это максимально воз­можное расстояние ме­жду атомами в молекуле   

3) это расстояние, на котором сила взаимодействия между атомами равна нулю

4) это расстояние соответствует минимуму кинетической энергии атомов в молекуле

 

В1. Объем озера Байкал V= 23 000 км³. Допустим, нам удалось растворить в озере поваренную соль массой 1 г и равномерно распределить молекулы по всему объему озера. Сколько молекул соли окажется в кружке воды объ­емом V₁ = 200 см³, зачерпнутой из озера? (Молярная масса соли М= 57 • 10^-3 кг/моль.)

 

В2. В сосуде объемом V = 2,0 л находятся газы: m = 6,0 г углекислого газа (СО₂) и т₂ = 4,0 г кислорода (О₂) — при температуре t = 27 °С. Найдите давление р смеси газов в сосуде

 

В3. В цилиндре под поршнем находится водяной пар массой 10 г при температуре 179 °С. Объем цилиндра изотермически уменьшили в 3 раза, а давление возросло в 1,7 раза. Какое значение объема водяного пара перед сжатием? (Давление насыщающих паров при темпера­туре 179 °С равно 9,8 атм. Молярная масса воды равна 18*10^-3кг/м³.)

 

В4. Оцените, во сколько раз увеличивается среднее рас­стояние между молекулами воды при переходе воды из жидкого в газообразное состояние при нормальном давлении.

 

В5. Из сосуда объемом 1 дм³ выкачивается воздух. Рабо­чий объем цилиндра насоса 0,1 дм³. Через сколько циклов работы насоса давление в сосуде уменьшится в 2 раза?

 

С1. Определите линейные размеры атома железа и его массу. Плотность железа равна 7800 кг/м³, молярная масса равна 0,056 кг/моль.

 

С2. В цилиндре под поршнем находится воздух под давле­нием р₁ = 2,0 • 10⁵ Па и при температуре T₁ = 300 К. Какой массы т груз надо положить на поршень после нагрева­ния воздуха до температуры T ₂= 330 К, чтобы возвра­тить поршень в исходное положение? (Площадь поршня S = 30 см².)

 

С3. В закрытом сосуде находятся вода массой 14,2 г и во­дяной пар массой 50 г при температуре 147 "С. Для того чтобы вся вода превратилась в пар, сосуд можно нагреть минимум на 10 °С. Найдите среднее значение величины  , показывающее повышение давления насыщающего водяного пара при повышении температуры на 1 К в этом диапазоне температур. (Давление насыщающего пара при 147 °С р = 4,36 атм.)

 

С4. По газопроводной трубе идет углекислый газ под дав­лением Р = 4 • 10⁵ Па и при температуре t= 7 ⁰С. Какова средняя скорость движения газа в трубе, если за время τ = 10 мин протекает масса т = 2 кг углекислого газа? (Площадь сечения трубы S = 5 см².)

 

С5. В цилиндре под поршнем площадью S = 100 см³ нахо­дится т = 28 г азота при температуре Т₁ = 273 К. Цилиндр нагревается до температуры Т₂ = 373 К. На какую высоту Δh поднимется поршень массой М = 100 кг? (Атмосфер­ное давление p₀ = 10⁵ Па.)

Тест 5. Основы молекулярно-кинетической теории. Температура. Взаимные превращения жидкостей и газов. Твердые тела

Вариант 2

А1. Какое из приведенных ниже выражений соответствует формуле количества вещества?

    1)    2)    3)   4) υ N_A

A2. Найдите, во сколько раз среднеквадратичная скорость молекул водорода больше среднеквадратичной скорости молекул кислорода. (Газы находятся при одинаковой тем­пературе.)

                        1) в 16 раз 2) в 8 раз 3) в 4 раза  4) в 2 раза

A3. Определите число молекул, которое содержится в 16 г молекулярного кислорода. (N_A — число Авогадро.) 1) N_A   2) N_A/2 3) N_A/4 4) 2 N_A

А4. Определите значение массы молекулы кислорода.

1)1,79 *10^-25 кг  2) 4,65 *10^-26 кг    3)3,30*10^-27 кг     4) 5,31 *10^-26кг

А5. Как изменится давление идеального газа при переходе из состояния 1 в состояние 2? (См. рисунок.) 1) не изменится 2) увеличится 3) уменьшится  4) определить невозможно

А6. Какова первоначальная абсолютная температура газа, если при его изохорическом нагревании на 150 К давление возросло в 1,5 раза? 1) 30 K 2) 150 К 3)75 К    4) 300 К

A7. При постоянной температуре 27 °С и давлении 10⁵ Па объем газа 1 м³. При какой температуре этот газ будет за­нимать объем 2 м³ при том же давлении 10⁵ Па? 1) 327 ⁰C   2)54°С       3) 600 К       4) 540 К

А8. На рисунке представлен график зависимости давле­ния газа от температуры. В состоянии 1 или в состоянии 2 объем газа больше?

   1) в состоянии 1                                          2)  в состоянии 2 

   3) давление в состоянии 1 и 2 одинаковое 4) определить невозможно

А9. В закрытом сосуде находятся воздух и капля воды мас­сой 1 г. Объем сосуда 75 л, давление в нем 12 кПа и темпе­ратура 290 К. Каким будет давление в сосуде, если капля испарится?     

   1) давление не изменится 2) 13,785 кПа  3) 13,107 кПа   4)14,105кПа

А10. Проволока длиной 1 м и площадью поперечного сече­ния 1 мм² под действием силы F_o удлинилась на 1 см. Чему равно удлинение проволоки из этого же материала, но длиной 4 м и площадью поперечного сечения 2 мм², если приложить ту же силу F_Q? 1) 1 см  2) 2см    3) 4 см   4) 0,5 см

A11. Один конец проволоки закреплен. К другому свобод­ному концу подвешен груз массой 10 кг. Найдите механи­ческое напряжение в проволоке, если площадь попереч­ного сечения равна 4*10^-б м².

               1) 25 МПа    2)0,4МПа      3) 2500 МПа       4) 400 МПа

А12. На проволоке длиной 1 м висит груз. Проволоку сло­жили вдвое и подвесили тот же груз. Сравните абсолют­ные удлинения проволоки.

1) уменьшится в 2 раза 2) не изменится    3) увеличится в 2 раза      4) уменьшится в 4 раза

А13. Герметически закрытая банка заполнена воздухом. При температуре 27 "С давление в банке равно атмосфер­ному. При какой температуре давление в банке станет в два раза выше атмосферного?

                           1)327°С     2) 273 "С З) 163,5 °С 4)54°С

    А14. В стеклянной трубке, запаянной с одного конца, нахо­дятся воздух и столбик ртути, закрывающий воздух в труб­ке. Какие действия нужно произвести с этой трубкой для измерения давления атмосферного воздуха?

1) измерить длину воздушного столба и столба ртути при вертикальном положении трубки

2) измерить длину воздушного столба и столба ртути при горизонтальном положении трубки

3) опустить открытый конец стеклянной трубки в чашку с ртутью и измерить высоту ртутного столба в трубке при вертикальном положении

4) измерить длину столба ртути и длину воздушного столба в вертикальном и горизонтальном положе­ниях трубки

    A15. Как изменится температура  газа, если уменьшить его объем в 2 раза в таком процессе, при котором соотноше­ние между давлением и объемом газа/^У³ = const?

1) не изменится   2) увеличится в 2 раза  3) увеличится в 4 раза 4) уменьшится в 4 раза

      

 

   А16. На рисунке представ­лен график зависимости потенциальной энергии Е от расстояния г при взаимо­действии двух атомов в двух­атомной молекуле. На каком расстоянии г сила взаимо­действия между молекулами равна нулю?    1) r₁ 2) r₂ 3) r₃ 4) < r₁

 

В1. Плотность идеального газа ρ = 2,5 кг/м³, а средняя квадратичная скорость молекул 550 м/с. Определите давление газа.

В2. Баллон с газом емкостью V, = 9,0 л находится при атмосферном давлении р₁ = 10⁵ Па. Второй баллон емкос­тью V₂ = 1,0 л, заполненный тем же газом, имеет давление р₂ в n = 11 раз больше по сравнению с первым. Баллоны соединены трубкой, имеющей кран. Какое давление р установится при открывании крана? (Температура газа постоянна.)

В3. В цилиндре под поршнем находятся вода и ее пары при температуре 150 ⁰С. Масса пара в 6 раз больше массы воды. Объем цилиндра увеличили в 4 раза. Какое установилось давление, если температура осталась прежней? (Давление насыщающих паров воды при 150 °С    р_н = 4,1 атм.)

В4. Температура фотосферы Солнца равна примерно 6000 К, концентрация атомов примерно 10¹⁵ частиц в 1 см³. Оцените массу воды, которую можно нагреть до кипения за счет энергии теплового движения атомов водорода в 1 м³ солнечной фотосферы.

В5. Для измерения влажносги атмосферного воздуха в со­суд, содержащий воздух, капнули несколько капель воды, быстро закрыли сосуд пробкой и соединили с водяным манометром. Через несколько минут манометр обнаружил повышение давления в сосуде на 13 см водяного столба. Какова относительная влажность атмосферного воздуха? (Температура воздуха 19 °С. Давление насыщенных водя­ных паров при 19 °С равно 2,2 кПа.)

 

С1. Молекула азота, летящая со скоростью 500 м/с, уда­ряется упруго о стенку сосуда. Угол между направлением скорости молекулы и нормалью к стенке сосуда равен 30°. Какой импульс получает стенка?

С2. Газ находится в цилиндре под невесомым поршнем, площадь которого S = 100 см². При температуре Т = 280 К на поршень положили гирю массой m = 10 кг. При этом поршень несколько опустился. На сколько градусов ΔT нужно нагреть газ, чтобы поршень оказался на прежней высоте? (Атмосферное давление р =101 кПа.)

С3. В комнате объемом 50 м³ при температуре 20 °С от­носительная влажность воздуха равна 60%. При повы­шении температуры до 28 ⁰С с целью поддержания не­обходимой влажности испарили 200 г воды. Удалось ли сохранить прежнюю влажность? (Упругость насыщающих паров воды при температуре 20 ⁰С равна 17,54 мм рт. ст., а при 28 °С — 28,35 мм рт. ст. Молярная масса воды равна 18*10^-3 кг/моль.)

С4. С какой максимальной силой прижимается к телу человека медицинская банка, если диаметр ее отверстия D = 4 см? В момент прикладывания к телу воздух в ней прогрет до температуры t = 80 ⁰С, а температура окружаю­щего воздуха t₀ = 20 °С. Атмосферное давление Р_о = 10⁶ Па. (Изменением объема воздуха в банке из-за втягивания кожи пренебречь.)

С5. В цилиндре под поршнем площадью S= 100 см³ находит­ся т = 28 г азота при темпера­туре t₁ = 100 °С. К поршню че­рез систему блоков подвешен груз массой М = 50 кг. (См. ри­сунок.) Цилиндр охлаждается до t₂ = 0 °С. На какую высоту Δh поднимется груз? (Ат­мосферное давление P_Q= 10⁵ Па. Массой поршня пре­небречь.)