8.7. При условии, что имеет место поступательное и вращательное движение молекулы как целого, средняя кинетическая энергия молекулы водяного пара ( Н 2 О ) равна ...
1) |
3 |
kT ; |
2) |
5 |
kT ; |
3) |
7 |
kT ; |
4) 3kT. |
|
2 |
2 |
2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
8.8. На каждую степень свободы движения молекулы приходится одинаковая энергия, равная 12 kT . При условии, что имеют место
поступательное, вращательное и колебательное движения, средняя кинетическая энергия молекулы водорода (Н2) равна…
1) |
5 |
kT ; |
2) |
1 |
kT ; |
3) |
3 |
kT ; |
4) |
7 |
kT . |
|
|
|
|||||||||
|
2 |
2 |
2 |
||||||||
2 |
8.9. Отношение энергии поступательного движения молекулы ки-
слорода О2 к ее полной внутренней энергии равно...
1) 2/5; |
2) 3/5; |
3) 1; |
4) 1/2. |
8.10. Отношение средней кинетической энергии колебательного движения молекулы азота N2 к ее полной внутренней энергии равно…
1) 2/5; |
2) 2/7; |
3) 1; |
4) 2/6. |
8.11. Если не учитывать колебательные движения водяного пара, то отношение кинетической энергии вращательного движениия к полной кинетической энергии молекулы равно…
1) 1/2; |
2) 2/5; |
3) 2/7; |
4) 1/3. |
8.12. Если не учитывать колебательные движения углекислого газа, то средняя кинетическая энергия молекулы равна…
1) |
6 |
kT ; |
2) |
3 |
kT ; |
3) |
7 |
kT ; |
4) |
5 |
kT . |
|
2 |
2 |
2 |
2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
8.13. Газ занимает объем 5 л под давлением 2 МПа. При этом кинетическая энергия поступательного движения всех молекул равна…
1) 15 Дж; |
2) 15 кДж; |
3) 15 МДж; |
4) 15 мкДж.. |
65
8.14. Средний импульс молекулы идеального газа при уменьшении абсолютной температуры газа в 4 раза…
1) |
уменьшится в 2 раза; |
2) |
увеличится в 2 раза; |
3) |
увеличится в 4 раза; |
4) |
уменьшится в 4 раза. |
8.15. В баллоне емкостью V находится некоторый газ массы m под давлением р. Средняя квадратичная скорость молекул газа υ равна…
1) |
|
|
pV |
|
; |
|
2) |
|
|
8 pV |
|
; |
||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
3m |
|
|
|
|
|
m |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 pV |
|
|
||
3) |
|
2 pV |
; |
4) |
|
|
|
. |
||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
m |
||||||||
8.16. В цилиндре при сжатии постоянной массы воздуха давление возрастает в 3 раза. Если температура газа увеличилась в 2 раза, то отношение объемов до и после сжатия V1/V2 равно...
1) 1/6; |
2) 3/2; |
3) 2/3; |
4) 6. |
8.17. Состояние идеального газа определяется значениями параметров: T0, p0, V0, где Т – термодинамическая температура, р – давление, V – объем газа. Определенное количество газа перевели из состояния (p0, V0) в состояние (2p0, V0). При этом его внутренняя энергия…
1) уменьшится;
2)увеличится;
3)не изменится.
8.18.Состояние идеального газа определяется значениями парамет-
ров: T0, p0, V0, где Т – термодинамическая температура, р – давление, V – объем газа. Определенное количество газа перевели из со-
стояния (3р0, V0) в состояние (р0, 2V0). При этом его внутренняя энергия...
1)не изменилась;
2)уменьшилась;
3)увеличилась.
66
8.19. При увеличении давления в 3 раза и уменьшении объема в 2
раза абсолютная температура идеального газа ...
1) |
увеличится в 1,5 раза; |
2) |
уменьшится в 1,5 раза; |
3) |
уменьшится в 6 раз; |
4) |
увеличится в 6 раз. |
8.20. Кинетическая энергия всех молекул в 2 г неона (μ = 20 г/моль) при температуре 300 К равна…
1) 374 Дж; 2) 831 Дж; 3) 249 Дж; 4) 748 Дж.
8.21. Молярные теплоемкости гелия в процессах 1–2 и 1–3 равны С1 |
||||||||
и С2, соответственно (см. рис.). Тогда отноше- |
p |
|
||||||
ние С1/С2 |
составляет… |
|
|
|
||||
|
|
2 |
|
|||||
|
7 |
|
|
5 |
|
|
||
1) |
; |
2) |
; |
|
|
|||
5 |
3 |
1 |
3 |
|||||
|
|
|
|
|||||
|
5 |
|
|
3 |
|
|||
|
|
|
|
|
||||
3) |
; |
4) |
. |
|
V |
|||
7 |
5 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||
8.22. Теплоемкость идеального газа при адиабатическом процессе равна…
1) |
5 |
R ; |
2) 0; |
3) ; |
4) |
3 |
R . |
|
|
2 |
2 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
8.23. При комнатной температуре коэффициент Пуассона |
СP |
, |
|||||||
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
CV |
|
где Ср и СV – молярные теплоемкости при постоянном давлении и
постоянном объеме соответственно, равен 5 для …
3
1) |
кислорода; |
2) |
гелия; |
3) |
воздуха; |
4) |
водяного пара. |
8.24. При комнатной температуре отношение СP , молярных тепло-
CV
емкостей при постоянном давлении и постоянном объеме соответ-
ственно, равно 75 …
1) |
для водорода; |
2) |
для гелия; |
3) |
для неона; |
4) |
для водяного пара. |
67
9. Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах
Полная работа при изменении объема ИГ от V1 до V2:
|
|
|
|
|
|
|
V2 |
|
|
Р |
|
|
|
A P dV . |
|
||||
|
|
|
V1 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
δА |
|
|
|
Графически полная работа определяет- |
||||
|
|
|
|
A |
|
|
ся площадью фигуры, ограниченной |
осью |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
абсцисс, кривой Р = f (V) и прямыми V1 |
и V2. |
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Работа расширения – положительна, |
||
V1 dV |
V2 |
V |
|||||||
работа сжатия – отрицательна. |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Первое начало термодинамики: количество теплоты Q, сооб-
щенное газу, расходуется на изменение его внутренней энергии U и на совершение газом работы А против внешних сил,
Q U A.
Применение первого начала термодинамики к изопроцессам:
|
Изобарный |
|
|
|
Изохорный |
|
|
Изотермический |
Адиабатный |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
Р = const |
|
|
|
V = const |
|
|
|
|
|
|
Т = const |
|
|
|
|
|
|
|
Q = 0 |
|
||||||||||||||||||
U |
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
U |
|
|
|
|
R T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U 2 R T |
||||||||||||||
|
2 |
|
|
U |
|
R T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
A |
A p V |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
A RT ln |
V2 |
|
|
|
|
|
A U |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
R T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
RT ln |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Q |
|
|
|
i 2 |
|
|
|
|
Q U |
|
|
|
|
|
|
Q A |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
||||||||||||||||
Q |
|
|
|
|
|
|
R T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
График |
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
Р1 |
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
Р |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нагревание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
про- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
цесса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
охлаждение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р2 |
|
|
|
|
|||||||
|
V1 |
|
|
|
V2 |
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
V |
|
|
|
|
V1 |
|
V2 V |
|
|
|
V |
V2 V |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Работа при адиабатическом процессе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
P1V1 |
T2 |
|
|
P1V1 |
|
|
|
|
|
|
P1V1 |
|
|
P2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
A |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
P1 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
T1 |
|
|
1 |
|
V2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
68
Тестовые задания
9.1. Работа, совершаемая идеальным газом при его изотермическом расширении, численно равна заштрихованной площади, показанной на рисунке…
1) 1 |
2) 2 |
3) 3 |
4) 4 |
9.2. Работа, совершаемая идеальным газом при его изобарном расширении, численно равна заштрихованной площади, показанной на рисунке...
|
|
|
|
1) 1; |
2) 2; |
3) 3; |
|
9.3. На (р, V) – диаграмме изображен циклический процесс. На участках DA и АВ температура…
1)повышается;
2)понижается;
3)не изменяется;
4)на DA повышается, на АВ не изменяется.
4) 4.
P
3
2 А
В
1 D
С
1 2 3 V
9.4. На (р, V) – диаграмме теста 9.3 изображен циклический процесс. На участках ВС и СD температура…
1)повышается;
2)понижается;
3)не изменяется;
4)на ВС повышается, на СD понижается.
69