Plotnost_veschestv1 (1)

1. Плотность вещества — это плотность тел, состоящих из этого вещества. Отсюда вытекает и короткая формулировка определения плотности вещества: плотность вещества — это масса его единичного объёма. Пло́тность вещества́ определяется как отношение массы вещества m к занимаемому им объёму V  p=m/v  ( ро=эм/в)

.

2. Моль – это единица измерения количества вещества. (1 моль вещества - то количество вещества, в котором содержится молекул столько же, сколько в 12 граммах углерода)

3. Газ называется идеальным, у которого объемы молекул бесконечно малы и отсутствуют силы молекулярного взаимодействия. Молекулы идеального газа представляют собой материальные точки, взаимодействие между которыми ограничено молекулярными соударениями. Например, окружающий нас воздух можно считать идеальным газом.

.

4. Единица давления Паска́ль (обозначение: Па, международное: Pa) — единица измерения давления (механического напряжения) в Международной системе единиц (СИ). Паскаль равен давлению (механическому напряжению), вызываемому силой, равной одному ньютону,  равномерно распределённой по нормальной к ней поверхностиплощадью один квадратный метр. (Р=F\S)

5. Реальный газ- это газ, который не описывается уравнением состояния идеального газа Клапейрона — Менделеева. Зависимости между его параметрами показывают, что молекулы вреальном газе взаимодействуют между собой и занимают определенный объём.

6. Изохорный процесс описывается уравнением:

  p\T= const

(Изохорный процесс, — это процесс, проходящий при постоянном объёме. При изохорном процессе меняются только давление газа и его температура)

7. Процесс называется адиабатическим, если он протекает: без теплообмена воздушной частицы с окружающей средой.

(Адиабатический процесс - термодинамический процесс, который осуществляется в системе без теплообмена с внешним миром.

Процесс можно считать адиабатическим, если он протекает настолько быстро, что теплообмен между системой и окружающей средой практически не происходит)

8. Первый закон термодинамики для изобарного процесса имеет вид:

p = const.

Подведённое к газу тепло идёт как на изменение внутренней энергии, так и на совершение работы- Q = U + A

9. В ходе какого процесса внутренняя энергия газа не изменяется?

В изотермическом процессе температура газа не изменяется, следовательно, не изменяется и внутренняя энергия газа, ΔU = 0.

10. Уравнение состояния идеального газа имеет вид:

Эта форма записи носит имя уравнения (закона) Менделеева — Клапейрона.

11. Процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при постоянной температуре называют изотермическим. При постоянной массе газа pV = const.

Для газа данной массы произведение давления на его объем постоянно, если температура не меняется.

12. Адиабатический процесс описывается уравнением: При адиабатическом процессе показатель адиабаты равен

 .

13. Изобарический процесс описывается уравнением:  процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном давлении ()

14. Изохорический процесс описывается уравнением:  процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном объёме (). Для идеальных газов изохорический процесс описывается законом Шарля: для данной массы газа при постоянном объёме, давление прямо пропорционально температуре:

15. Адиабатическим называется процесс, протекающий:  без теплообмена между термодинамической системой и окружающими ее внешними телами, т.е. система не получает и не отдает тепло.

16. Газовая постоянная связана с молярными теплоёмкостями соотношением:

 молярная теплоёмкость идеального газа с i степенями свободы при постоянном объёме (для одного моля идеального газа) равна:

где R ≈ 8,31 Дж/(моль·К) — универсальная газовая постоянная.

А при постоянном давлении

17. Математическая запись первого начала термодинамики:

или

.            

Это выражение представляет собой закон сохранения энергии в применении к макроскопическим системам и является математической формулировкой I-го начала термодинамики:

количество тепла, сообщенное системе, идет на приращение внутренней энергии системы и на совершение системой работы над внешними телами.

18. Молярная теплоемкость газа - это количество теплоты, необходимое для нагревания на 1 К 1 кг вещества.

19. Молекула водорода (Н₂) движется быстрее молекулы водяного пара (Н₂О) в: 16. Водород — самый лёгкий газ, он легче воздуха в 14,5 раз. Очевидно, что чем меньше масса молекул, тем выше их скорость при одной и той же температуре. Как самые лёгкие, молекулы водорода движутся быстрее молекул любого другого газа

20. Количество молекул, содержащихся в ! г водорода Н₂, (число Авогадро N_A=6,0210²³ моль^-1) равно: 1 моль газообразного водорода H2 содержит 6.02*10^23 молекул по определению количества вещества, и весит 2 грамма (потому что один атом водорода весит 1 грамм, находим это в таблице Менделеева. простая пропорция - если в 2 г содержится Na,  то сколько содежится в 1? в два раза меньше

21. Количество вещества, содержащееся в ! г водорода Н₂ равно: Если необходимо решить по формуле - то количество вещества находится так:  n = m/M, где n - количество вещества (моль), m - масса (г), М - молярная масса (г/моль)  Масса вещества везде одинакова - 1 г, остается вычислить молярную массу и подставить её в формулу.  Например, количество вещества молекулярного водорода равно:  n(H2) = m/M(H2) = 1 г : 2 г/моль = 0,5 моль 

22.. Как изменится средняя кинетическая энергия теплового движения молекул идеального газа при увеличении абсолютной температуры газа в 3 раза? Е = (3/2)*k*T , значит 3 раза.

23. Как изменится давление идеального газа при увеличении концентрации его молекул в 3 раза, если средняя кинетическая энергия молекул остается неизменной?

Из первой формулы видно, давление не изменяется

24. Какой формулой можно воспользоваться для нахождения КПД двигателя?

( Q₁ - количество теплоты полученное от нагревателя, Q₂ - отданное холодильнику).

          Q₁ – Q₂  КПД =  ————  · 100%                     Q₁ 

А_п – полезная работа; Q₁ – количество теплоты, полученное от нагревателя (общее количество теплоты); Q₂ – количество теплоты, отданное холодильнику (атмосфере); Q₁ – Q₂ – количество теплоты, которое пошло на совершение работы (полезная часть теплоты).

25. Число степеней свободы молекулы углекислого газа (СО2) равно: 6 

26. При постоянном давлении р₀ объем газа V₀ увеличили на 50%. Работа, совершенная при расширении газа, равна:  А= 0,5p0V0

27. Газ, получив 1 МДж теплоты, увеличил внутреннюю энергию на 50кДж. Совершённая газом работа равна: А= 1,05 МДж

28. Температура нагревателя тепловой машины в 3 раза больше температуры холодильника. КПД такой машины составляет: 2\3

T2-температурахолодильника  T1-температуранагревателя  поусл.T1=3*T2  КПД=(T1-T2)/T1 или КПД=((3*T2)-T2)/3*T2=2/3 

28. Тепловая машина с температурой нагревателя 227 С и температурой холодильника 27 С может иметь максимальное значение КПД, равное: кпд=(227+273)-(27+273)\227+273=0, 40*100%=40%

30. Газу сообщили 1 кДж теплоты. Его внутренняя энергия увеличилась при этом на 30 кДж. Работа, совершенная газом, равна: Q=U+A

A=Q-U A= 1000Дж- 30000Дж=29кДж

31. Определите температуру нагревателя, если температура холодильника 375 К, КПД тепловой машины 1%.

КПД=Т1-Т2\Т1

1%=Т1-Т2\Т1

0,01Т1=Т1-Т2

Т2=Т1-0.01Т1

0,99Т1=375 К

Т1= 375\0,99

Т1=378,79 К

32. Идеальный газ получил от нагревателя 60 кДж теплоты при температуре 327⁰С. Температура холодильника 1 С. Полезная работа, совершенная тепловым двигателем, равна:

Т1=327+273=600 К

Т2=1+273=274 К

КПД=Т1-Т2\Т1 КПД=600-274\600=0,54*100%=54%

КПД тепловой машины связано с количеством теплоты, полученным от нагревателя, и полезной работой за цикл соотношением . Отсюда находим работу, которую машина совершает за цикл:

А=КПД\100%*Q1=54%\100%*60000=3240Дж

33. Газ получил количество теплоты 500 Дж и совершил работу 200 Дж. Изменение внутренней энергии газа равно:

Q=A+U

U=Q-A= 500-200= 300Дж

34. 2моля углекислого газа находятся при температуре 227^оС; R=8,31Дж/(мольК). Внутренняя энергия газа равна: U=12465Дж U=2\3*m\M*RT

35. Азот массой 10 г находится при температуре Т = 290 К. Средняя кинетическая энергия вращательного движения молекул азота равна: (Газ считать идеальным, N_A = 6,02_.10²³ моль^-1). Е=860 Дж

36. Водород Н₂ массой 2 кг при 0 С и давлении 10⁵ Па занимает объем: 22,68 м3 

37. При постоянной температуре объем идеального газа увеличился в 2 раза. Его давление: уменьшится в 2 раза

38. Концентрация молекул идеального газа при давлении 2,7610⁵ Па и температуре 27⁰С равна: (k=1,3810^-23Дж/моль)

Р=пкт

п=р\кТ п= 6,7*10²⁵м^-3

39. В сосуде находится 3 моля водорода. Сколько примерно атомов водорода находится в сосуде? N=18,06*10²³

40. Какой термодинамической температуре соответствует 87⁰С?

Т=С+273=87+273=360 К

41. При уменьшении объема газа в 1 раза его абсолютная температура повысилась на 25%. Как изменилось давление газа? Давление увеличивается.

42. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул азота при температуре 200 К равна: (k=1,3810^-23Дж/моль)

43. Определите массу одной молекулы, если молярная масса  = 1810^-3 кг/моль.

( N_A = 6,02^.10²³моль^-1 ) m= M\Na m=2,99*10-²³=3*10-²³ кг

44. Средняя кинетическая энергия идеального газа при повышении его температуры в 2 раза:

эта энергия связана с температурой соотношением E=3/2*kT, т.е. прямо пропорциональна температуре, повышается в 2 раза

45. В сосуде вместимостью 1 л находится кислород массой 1г. Концентрация молекул кислорода равна: 1013см-3.

46. Количество молекул, содержащихся в 1 г водяного пара равно: (N_A = 6,023^.10²³ моль^-1) N=Na*m\M N= 0,33*10²³⁼3,3*10²²

47. Плотность водорода при температуре 27⁰С и давлении 100 кПа равна:

0,08 кг/м³

48. Температуру идеального газа увеличили в ! раза. Средняя квадратичная скорость молекул:

они в прямопропорциональном отношении

49. Укажите неправильное утверждение:

А. При обратимых процессах энтропия системы убывает.

В. При переходе системы в более вероятной состояние её энтропия

возрастает.

С. Энтропия системы и термодинамическая вероятность связаны

соотношением: S=k^.lnW

D. Энтропия является мерой неупорядоченности системы

E. Все приведенные выше ответы правильные.

Неправильное А

50. Внутренняя энергия 1 моля идеального одноатомного газа при 27⁰С равна:

( k = 1,38^.10²³) Внутренняя энергия одноатомного газа - это кинетическая энергия поступательного движения (теплового)  на одну молекулу приходится в среднем 3/2 kT (по 1/2kT на каждую степень свободы)  на один моль 3/2 RT 

Е= 3/2 RT  Е= 3\2*8,31*300 К=3739,5Дж=3,74кДж

51. Энергия приходящаяся на одну степень свободы молекулы водяного пара Н₂О при 100 К, равна:

Е1= 106,9^-22Дж