Домашняя контрольная работа по теме: «Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы. Свойства жидкостей, газов, твёрдых тел»

Домашняя контрольная работа по теме: «Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы. Свойства жидкостей, газов, твёрдых тел.»

Вариант 1

Уравнение

состояния

идеального

газа

1. В сосуде находилась некоторая масса идеального газа. Давление газа увеличили в 2 раза, а абсолютную температуру уменьшили в 2 раза. Выберите правильное утверждение.

А. Объем газа уменьшился в 2 раза. Б. Объем газа увеличился в 2 раза.

В. Объем газа уменьшился в 4 раза.

2. Какова температура 1,6×10 - 2 кг кислорода, находящегося под давлением 106 Па и занимающего объем 1,6 •м3? Молярная масса кислорода 0,032 кг/моль.

3. Закрытый с обоих концов цилиндр наполнен газом и разделён легкоподвижным поршнем на две равные части длиной по 0,34 м каждая. Температура газа 27 °С. На сколько градусов надо нагреть газ в одной половине цилиндра, чтобы поршень сместился на 0,1 м?

4. В вертикально расположенном цилиндре сечением S под поршнем массой т находится воздух при температуре Т1. Когда на поршень положили груз массой М, расстояние его от дна цилиндра уменьшилось в n раз. На сколько повысилась температура воздуха в цилиндре? Атмосферное давление равно р0.

Газовые законы

1. Какое из приведенных ниже уравнений соответствует изобарному процессу в идеальном газе? Выберите правильное утверждение.

А. p1/p2=T1/T2. Б. V1/V2=T1/T2. В. P1V1=p 2V2.

2. Во сколько раз увеличится объем воздушного шара, если его внести с улицы в теплое помещение? Температура на улице -3 °С, в помещении 27 °С.

3. В сосуд нагнетается при помощи ручного насоса воздух. Объем сосуда равен 3 л, объем цилиндра насоса 0,5 л. Каково будет давление газа в сосуде после двадцати рабочих ходов поршня, если сосуд вначале: а) был пустым; б) содержал воздух при нормальном атмосферном давлении? Температура постоянна.

4. Давление воздуха в шинах автомобиля 500 кПа при температуре 14 °С. Во сколько раз уменьшится площадь соприкосновения колес с дорогой, если после поездки температура в шинах повысилась до 57°С? Атмосферное давление 100 кПа. Изменением объема шины можно пренебречь.

Изопроцессы в газах (графические задачи)

1. На каком из графиков изображен изотермический процесс в идеальном газе? Выберите правильный ответ.

2. Как изменялась температура данной массы идеального газа при тепловом процессе

3. Постройте графики процесса, происходящего с идеальным газом (см. рисунок), в координатах р, V и р, Т. Масса газа постоянная.

4. На р-V диаграмме изображен процесс расширения газа, при котором газ переходит из состояния 1 с давлением р0 и объемом V0 в состояние 2 с давлением р0 /2 и объемом 2V0. Изобразите соответствующий график процесса на р-Т и V—Т диаграммах.

Взаимные превращения жидкостей и газов

В каком случае хлеб быстрее делается чёрствым: когда он хранится в закрытом шкафу или просто на столе? Почему купающимся не становится холодно, когда они выходят во время летнего тёплого дождя? Будет ли кипеть вода в стакане, плавающем в сосуде, в котором кипит вода? Для какой цели иногда между оконными рамами помещают стаканчик с серной кислотой?

Твёрдые тела

Шар, выточенный из монокристалла, при нагревании может изменить не только свой объём, но и форму. Почему? Кварцевая посуда прочна и никогда не лопается. Кварца на земле много. Почему же не делают посуду из кварца? Каково происхождение узоров на поверхности оцинкованного железа? Одну из бутылок с водой положили на лёд при 0°С, вторую – опустили в воду при 0°С. Замёрзнет ли вода в какой-нибудь из них?

Вариант 2

Уравнение

состояния

идеального газа

1. В сосуде находилась некоторая масса идеального газа. Объем газа увеличили в 3 раза, а абсолютную температуру уменьшили в 3 раза. Выберите правильное утверждение.

А. Давление газа осталось неизменным. Б. Давление газа уменьшилось в 9 раз.

В. Давление газа увеличилось в 3 раза.

2. Сосуд емкостью 2 •м3 наполнен азотом под давлением 2 • 105 Па при температуре 27 °С. Определите массу азота в сосуде, если его молярная масса 0,028 кг/моль.

3. В закрытом цилиндре по одну сторону легкоподвижного поршня имеется некоторая масса газа при температуре -70 °С, по другую — такая же масса этого газа при температуре

25 °С Поршень находится в равновесии. Общий объем газа 4 •м 3. Определите объем газа в каждой из частей цилиндра.

4. В вертикально расположенном цилиндре находится газ массой т. Газ отделен от атмосферы поршнем массой М, соединенным с дном цилиндра пружиной жесткостью k. При температуре Т1 поршень расположен на расстоянии h от дна цилиндра. До какой температуры Т2 надо нагреть газ, чтобы поршень поднялся до высоты Н? Молярная масса газа µ.

Газовые законы

1. Какое из приведенных ниже уравнений соответствует изотермическому процессу в идеальном газе? Выберите правильное утверждение.

А. p1/p2=V2/V1 Б. p1/p2=T1/T2 В. V1/V2=T1/T2

2. При температуре 27 °С давление газа в закрытом сосуде было 75 кПа. Каким будет давление при температуре -13 °С?

3. Электрическая лампочка емкостью 0,5 л наполнена азотом при давлении 76 кПа. Какое количество воды войдет в лампу, если у нее отломить кончик под водой на глубине 1,4 м? Атмосферное давление 100 кПа.

4. В центре откачанной и запаянной с обоих концов горизонтальной трубки длиной L = 1 м находится столбик ртути длиной h == 20 см. Если трубку поставить вертикально, столбик ртути сместится на l = 1 см. До какого давления p0 была откачана трубка? Плотность ртути 13600 кг/м3.

Изопроцессы в газах (графические задачи)

1. На каком из графиков изображен изобарный процесс в идеальном газе? Выберите правильный ответ.

2. Идеальный газ переведен из состояния 1 в состояние 2. Нагревался или охлаждался газ данной массы в течение этого процесса?

3. Постройте графики процесса, происходящего с идеальным газом (см. рисунок), в координатах р, Т и V, Т. Масса газа постоянная.

4. Изменение состояния идеального газа постоянной массы изображено на рисунке. В точке 1 температура газа Т0. Определить температуру газа в точках 2, 3, 4.

Взаимные превращения жидкостей и газов

Почему изморозь на деревьях исчезает иногда после оттепели? Какое значение имеет для организма выделение пота? Для варки клея устраивают сосуд с двойными стенками, между которыми наливают воду. Зачем это делают? Почему в холодной атмосфере виден выдыхаемый нами «пар»?

Твёрдые тела

Какая разница в строении крупинки сахара песка и куска сахара-рафинада? В таблицах для температуры плавления не приводят данные для стекла. Почему? Чтобы давать больше света, волосок электролампы должен нагреваться до более высокой температуры. Какой материал надо взять для изготовления волоска: вольфрам, уголь, железо? Почему металл не даёт трещин при резких колебаниях температуры воздуха, а камень при тех же условиях даёт трещины?

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Вариант 3

Уравнение

состояния

идеального

газа

1. В сосуде находилась некоторая масса идеального газа. Объем газа уменьшили в 2 раза, а давление газа увеличили в 2 раза. Выберите правильное утверждение.

А. Температура газа увеличилась в 4 раза. Б. Температура газа не изменилась.

В. Температура уменьшилась в 4 раза.

2. Определите давление воздуха в сосуде объемом 2 •м3, если его масса 1,2×10 - 2 кг, температура 27 °С, а молярная масса 0,029 кг/моль.

3. В легкой герметичной оболочке воздушного шара находится водород. Определить подъемную силу шара. Считать, что оболочка сделана из неупругого материала и может свободно растягиваться. Масса водорода т. Молярная масса воздуха 0,029 кг/моль.

4. В цилиндре под невесомым поршнем находится газ при атмосферном давлении р0 и температуре Т0. Поршень удерживается упругой пружиной. Во сколько раз нужно увеличить температуру газа, чтобы его объем увеличился в 1,5 раза? Если газ полностью откачать из-под поршня, поршень будет находиться в равновесии у дна цилиндра.

Газовые законы

1. Какое из приведенных ниже уравнений соответствует изохорному процессу в идеальном газе? Выберите правильное утверждение.

А. V 1T2 =V 2T1 Б. р 1Т 2 =р2T1. В. p1V2=p2V1

2. В цилиндре под поршнем находится 6 •м3 газа при температуре 323 К. До какого объема необходимо изобарно сжать этот газ, чтобы его температура понизилась до 220 К?

3. Два баллона вместимостью 3 л и 7 л наполнены соответственно кислородом под давлением 200 кПа и азотом под давлением 300 кПа. при одинаковой температуре. В баллонах после их соединения образуется смесь газов с той же температурой. Определить давление смеси в баллонах.

4. Закрытый цилиндрический сосуд высотой h разделен на две части невесомым поршнем. При закрепленном поршне обе половины заполнены газом, причем в одной из них давление в n раз больше, чем в другой. На сколько переместится поршень, если его освободить? Температуру газа считать постоянной.

Изопроцессы в газах (графические задачи)

1. На каком из графиков изображен изохорный процесс в идеальном газе? Выберите правильный ответ.

2. Определить, как изменялось давление данной массы идеального газа при тепловом процессе 1-2-3.

3. Постройте графики процесса, происходящего с идеальным газом (см. рисунок), в координатах р, V и V, Т. Масса газа постоянная.

4. 20 г гелия, заключенных в цилиндре под поршнем, бесконечно медленно переводятся из состояния с объемом 32 л и давлением 4 • 105 Па в состояние с объемом 9 л и давлением 15,5 • 105 Па. Какой наибольшей температуры достигает газ при этом процессе, если на графике зависимость давления газа от объема процесса изображается прямой линией?

Взаимные превращения жидкостей и газов

1. Свежеиспечённый хлеб весит больше, чем тот же хлеб остывший. Почему?

2. Почему в резиновой одежде трудно переносить жару?

3. В каком состоянии вещества плотность повышается с повышением температуры и почему это происходит?

4. Чем объяснить, что если дунуть на губку, смоченную в эфире, то она покрывается инеем?

Твёрдые тела

1. Почему углерод встречается в природе чаще в виде графита, а не алмаза? Скорость кристалла различна по разным направлениям. Какой факт служит доказательством этого?

2. Почему пруды замерзают раньше рек?

3. Люди научились обрабатывать бронзу раньше, чем железо. Почему?

4. В котельной перестали топить. Вода в отопительной батарее, стоявшей в холодном коридоре, замёрзла. Слесарь паяльной лампой отогрел батарею, и из неё потекла вода. Когда лопнула батарея: при замерзании воды или при нагревании её лампой?

Вариант 4

Уравнение состояния идеального газа	1. В металлическом баллоне находилась некоторая масса кислорода. Вследствие неисправности вентиля масса кислорода уменьшилась вдвое при неизменной температуре. Газ можно считать идеальным. Выберите правильное утверждение. А. Объем кислорода в баллоне уменьшился в 2 раза. Б. Давление кислорода в баллоне уменьшилось в 2 раза. В. Давление кислорода в баллоне увеличилось в 2 раза. 2. Объем водорода при температуре 50 °С и давлении 0,98 • 105 Па равен 2,5 •м3. Каков объем той же массы водорода при 0°С и давлении 105 Па? 3. Цилиндрический сосуд делится на две части подвижным поршнем. Каково будет равновесное положение поршня, когда в одну часть сосуда помещено некоторое количество кислорода (О 2), в другую - такое же по массе количество водорода (Н 2), если длина сосуда 85 см? 4. В баллоне объемом 0,2 м3 находится газ под давлением 10 5 Па при температуре 17 °С. После подкачивания газа давление повысилось до 3 • 105 Па, а температура увеличилась до 47 °С. На сколько увеличилось число молекул газа?
Газовые законы	1. При осуществлении какого изопроцесса увеличение абсолютной температуры идеального газа в 2 раза приводит к увеличению давления газа тоже в 2 раза? Выберите правильный ответ. А. Изобарного. Б. Изохорного. В. Изотермического. 2. При каком давлении газ, занимавший объем 2,3•10-4мз, будет сжат до объема 2,25•10-4мз, если температура газа останется неизменной? Первоначальное давление газа равно 0,95 • 105 Па. 3. На какой глубине радиус пузырька воздуха вдвое меньше, чем у поверхности воды, если атмосферное давление у поверхности воды 105 Па? Изменение температуры воды с глубиной не учитывайте. 4. Открытую с двух сторон стеклянную трубку длиной 1 м наполовину погружают в ртуть. Затем трубку закрывают сверху и вынимают. Какой длины x столбик ртути останется в трубке? Атмосферное давление 750 мм рт. ст.
Изопроцессы в газах (графические задачи)	1. На рисунке представлен график зависимости давления данной массы идеального газа от температуры. Выберите правильное утверждение. А. График 1-2 соответствует изобарному процессу. Б. График 2—3 соответствует изотермическому процессу. В. График 3—1 соответствует изохорному процессу.
2. Как изменялась температура данной массы идеального газа при тепловом процессе ?
3. Постройте графики процесса, происходящего с идеальным газом (см. рисунок), в координатах р, V и р, Т. Масса газа постоянная.
4. Один моль идеального газа (см. рисунок), переводят из состояния 1 в состояние 2. Определите максимальную температуру Tmax газа в ходе этого процесса.
Взаимные превращения жидкостей и газов	Капля воды, попав на раскалённую плиту, начинает на ней прыгать. Почему? Почему сырые спички не загораются? Как изменяется абсолютная и относительная влажность воздуха при его нагревании? Оба термометра в психрометре показывают одинаковую температуру. Какова относительная влажность воздуха?
Твёрдые тела	Скорость роста кристалла различна по разным направлениям. Какой факт служит доказательством этого? Почему морская вода не замерзает при нуле? Для чего рама велосипеда делается трубчатой? Что произойдёт с бутылкой, если её наполнить молоком и поставить на мороз? Почему?

Вариант 5

Уравнение состояния идеального газа	1. Как изменится давление гелия массой 2 кг, если его объем увеличили в 4 раза, и температуру увеличили в 4 раза? Выберите правильный ответ. А. Увеличится в 16 раз. Б. Уменьшится в 16 раз. В. Не изменится. 2. При давлении 105 Па и температуре 15 °С воздух имеет объем 2 • 10 – 3 м3. При каком давлении данная масса воздуха займет объем 4 •м3, если температура его станет 20°С? 3. Масса 716 мг органического соединения, имеющего формулу (С 3Н 6О) п при давлении 105 Па и температуре 200 °С занимает в газообразном состоянии объем 243 см3. Найти п. 4. Два сосуда наполнены одним и тем же газом под давлением 4•105Па и 9•105 Па массой 0,2 кг и 0,3 кг соответственно. Сосуды соединяют тоненькой трубкой. Найти установившееся давление в сосудах, если температура газа в них была одинакова и после установления искомого давления увеличилась на 20%.
Газовые законы	1. При осуществлении какого изопроцесса увеличение абсолютной температуры идеального газа в 2 раза приводит к увеличению объема газа тоже в 2 раза? Выберите правильный ответ. А. Изобарного. Б. Изохорного. В. Изотермического. 2. При сжатии газа его объем уменьшился с 8 л до 5 л, а давление повысилось на 60 кПа. Найти первоначальное давление. Процесс изотермический. 3. Открытая стеклянная колба вместимостью 250 см3 нагрета до 127 °С. После этого ее горлышко опущено в воду. Какое количество воды войдет в колбу, если она охладится до 7 °С? Атмосферное давление 100 кПа. Вместимость колбы считать постоянной. 4. Открытую с обеих сторон стеклянную трубку длиной 60 см опускают в сосуд с ртутью на 1/3 длины. Затем, закрыв верхний конец трубки, вынимают ее из ртути. Какой длины столбик ртути останется трубке? Атмосферное давление 760 мм рт. ст.
Изопроцессы в газах (графические задачи)	1. На рисунке представлен график зависимости объема данной массы идеального газа от температуры. Выберите правильное утверждение. А. График 1—2 соответствует изобарному процессу. Б. График 2-3 соответствует изотермическому процессу. В. График 3-4 соответствует изохорному процессу.
2. Идеальный газ переведен из состояния 1 в состояние 2. Увеличивалось или уменьшалось давление газа данной массы в течение процесса 1-2?
3. Постройте графики процесса, происходящего с идеальным газом (см. рисунок), в координатах р, Т и V, Т. Масса газа постоянная.
4. Моль идеального газа участвует в тепловом процессе, изображенном в р-V координатах. Продолжения отрезков прямых 1—2 и 3—4 проходят через начало координат, а кривые 1—4 и 2-3 являются изотермами. Изобразите этот процесс в V-Т координатах и найдите объем V3 , если известны объемы V 1 и V2 = V4..
Взаимные превращения жидкостей и газов	Почему, желая скорее высушить пол, на который пролита вода, её растирают по полу? Почему мы не получаем ожога, если кратковременно касаемся горячего утюга мокрым пальцем? В какое время суток летом больше относительная влажность воздуха при одной и той же абсолютной влажности? Как изменится разность показаний сухого и влажного термометров в психрометре при понижении температуры воздуха, если абсолютная влажность останется без изменений?
Твёрдые тела	При росте кристалла в насыщенном растворе вблизи его поверхности наблюдаются так называемые концентрационные потоки раствора, поднимающиеся вверх. Объясните явление. Чугун плавится при более низкой температуре, чем железо. Почему? Что будет с кристаллом, опущенным в ненасыщенный раствор или расплав? То же – в пересыщенный раствор или переохлаждённый расплав? Потонет ли твёрдый чугун в расплавленном чугуне? Почему?

Вариант 6

Уравнение состояния идеального газа	1. Как изменится температура азота массой 1 кг, если его давление уменьшить в 3 раза, а объем увеличить в 3 раза? Выберите правильный ответ. А. Не изменится. Б. Уменьшится в 9 раз. В. Увеличится в 9 раз. 2. Каково количество вещества в газе, если при температуре -13 °С и давлении 500 кПа объем газа равен 30 л? 3. В цилиндре под поршнем площадью 100 см2 находится 28 г азота при температуре 273 К. Цилиндр нагревается до температуры 373 К. На какую высоту поднимается поршень массой 100 кг? Атмосферное давление 105 Па. 4. Тонкостенный резиновый шар массой 50 г наполнен азотом и погружен в озеро на глубину 100 м. Найти массу азота, если шар находится в положении равновесия. Атмосферное давление 760 мм рт. ст. Температура в глубине озера 4 °С. Натяжением резины пренебречь.
Газовые законы	1. При осуществлении какого изопроцесса увеличение объема идеального газа в 2 раза приводит к уменьшению давления газа тоже в 2 раза? Выберите правильный ответ. А. Изобарного. Б. Изохорного. В. Изотермического. 2. На сколько градусов надо изобарно нагреть газ, чтобы он занял объем, вдвое больший по сравнению с объемом при 0 °С? 3. Как изменится давление газа в цилиндре, если поршень медленно опустить на 1/3 высоты цилиндра? 4. Давление воздуха в шинах автомобиля 500 кПа при температуре 14 °С. Во сколько раз уменьшится площадь соприкосновения колес с дорогой, если после поездки температура в шинах повысилась до 57°С? Атмосферное давление 100 кПа. Изменением объема шины можно пренебречь.
Изопроцессы в газах (графические задачи)	1. На рисунке представлен график зависимости давления данной массы идеального газа от объема. Выберите правильное утверждение. А. График 1-2 соответствует изобарному процессу. Б. График 2-3 соответствует изотермическому процессу. В. График 3-1 соответствует изохорному процессу.
2. Как изменялась температура идеального газа в процессе, график которого изображен на рисунке?
3. Постройте графики процесса, происходящего с идеальным газом (см. рисунок), в координатах V, Т и р, V. Масса газа постоянная.
4. Идеальный газ последовательно переводился из состояния 1 с температурой Т1 в состояние 2 с температурой Т2, а затем в состояние 3 с температурой Тз и возвращался в состояние 1. Найти температуру Тз, если процессы изменения состояния происходили так как это показано на рисунке, а Т1 и Т 2 известны.
Взаимные превращения жидкостей и газов	Почему вода в разреженном воздухе, под колоколом воздушного насоса, испаряется чрезвычайно быстро? Если на наковальню поместить несколько капель воды и ударить по ним тяжёлым молотом, то возникает звук, похожий на выстрел. Чем это объяснить? Одинаково ли давление водяных паров в закупоренном сосуде с водой и в атмосфере во время тумана, если температура воздуха в обоих случаях одинакова? Почему роса бывает обильнее после жаркого дня?
Твёрдые тела	Каково происхождение узоров на поверхности оцинкованного железа? Одну из бутылок с водой положили на лёд при 0°С, вторую – опустили в воду при 0°С. Замёрзнет ли вода в какой-нибудь из них? Как показать, что стекло – тело аморфное, поваренная соль – тело кристаллическое? Для чего летом в ледниках лёд посыпают солью?

Вариант 7

Уравнение состояния идеального газа	1. В сосуде находилась некоторая масса идеального газа. Давление газа увеличили в 2 раза, а абсолютную температуру уменьшили в 2 раза. Выберите правильное утверждение. А. Объем газа уменьшился в 2 раза. Б. Объем газа увеличился в 2 раза. В. Объем газа уменьшился в 4 раза. 2. Какова температура 1,6×10 - 2 кг кислорода, находящегося под давлением 106 Па и занимающего объем 1,6 •м3? Молярная масса кислорода 0,032 кг/моль. 3. Когда из сосуда выпустили некоторое количество газа, давление в нем упало на 40%, а абсолютная температура — на 10%. Какую часть газа выпустили? 4. Определить температуру газа, находящегося в закрытом баллоне, если его давление увеличилось на 0,4% первоначального при нагревании на 1 К.
Газовые законы	1. Какое из приведенных ниже уравнений соответствует изобарному процессу в идеальном газе? Выберите правильное утверждение. А. p1/p2=T1/T2 Б. V1/V2=T1/T2. В. P1V1=p 2V2 2. Газ сжат изотермически от объема 8 •м3 до объема 6 •м3. Каким было первоначальное давление газа, если после сжатия оно стало равным 1,6×104 Па? 3. Определить начальную и конечную температуры идеального газа, если при изобарном охлаждении на 290 К его объем уменьшился вдвое. 4. В центре откачанной и запаянной с обоих концов горизонтальной трубки длиной L = 1 м находится столбик ртути длиной h == 20 см. Если трубку поставить вертикально, столбик ртути сместится на l = 1 см. До какого давления p0 была откачана трубка? Плотность ртути 13600 кг/м3.
Изопроцессы в газах (графические задачи)	1. На каком из графиков изображен изотермический процесс в идеальном газе? Выберите правильный ответ.
2. Идеальный газ переведен из состояния 1 в состояние 2. Нагревался или охлаждался газ данной массы в течение этого процесса?
3. Постройте графики процесса, происходящего с идеальным газом (см. рисунок), в координатах р, Т и р, V. Масса газа постоянная.
4. Определите температуру идеального газа в состоянии 2, если состояния 2 и 4 лежат на одной изотерме. Температуры Т1 и Т3 в состояниях 1 и 3 известны.
Взаимные превращения жидкостей и газов	Объяснить, почему бельё скорее сохнет на чердаке при открытых слуховых окнах, чем в комнате, даже жарко натопленной? Чернила на бумаге высыхают быстро, в открытой чернильнице – долго, а в закрытой практически не высыхают. Почему? Когда зимой скорее сохнет бельё: в морозную погоду или в оттепель? Почему? Осенью после восхода солнца туман над рекой держится сравнительно долго. Почему?
Твёрдые тела	Почему в мороз снег скрипит под ногами? Почему коньки хорошо скользят по льду? Почему в морозы это скольжение ухудшается? При росте кристалла в насыщенном растворе вблизи его поверхности наблюдаются так называемые концентрационные потоки раствора, поднимающиеся вверх. Объясните явление. Чугун плавится при более низкой температуре, чем железо. Почему?

Вариант 8

Уравнение состояния идеального газа	1. В сосуде находилась некоторая масса идеального газа. Объем газа увеличили в 3 раза, а абсолютную температуру уменьшили в 3 раза. Выберите правильное утверждение. А. Давление газа осталось неизменным. Б. Давление газа уменьшилось в 9 раз. В. Давление газа увеличилось в 3 раза. 2. Сосуд емкостью 2 •м3 наполнен азотом под давлением 2 • 105 Па при температуре 27 °С. Определите массу азота в сосуде, если его молярная масса 0,028 кг/моль. 3. Сколько молекул воздуха выходит из комнаты объемом 120 м3 при повышении температуры от 15 °С до 25 °С? Атмосферное давление 105 Па. 4. На дне сосуда, заполненного воздухом, лежит полый стальной шарик радиусом 2 см. Масса шарика 5 г. До какого давления надо сжать воздух в сосуде, чтобы шарик поднялся вверх? Считать, что воздух при больших давлениях подчиняется уравнению газового состояния. Температура воздуха 20 °С (сжатие воздуха происходит достаточно медленно).
Газовые законы	1. Какое из приведенных ниже уравнений соответствует изотермическому процессу в идеальном газе? Выберите правильное утверждение. А. p1/p2=V2/V1 Б. p1/p2=T1/T2 В. V1/V2=T1/T2 2. При изохорном охлаждении идеального газа, взятого при температуре 480 К, его давление уменьшилась в 1,5 раза. Какой стала конечная температура газа? 3. Сосуд, содержащий газ под давлением 1,4 • 10 5 Па, соединили с пустым сосудом объемом 6 л. После этого в обоих сосудах уста новилось давление 1 • 105 Па. Найти объем первого сосуда. Процесс изотермический. 4. Закрытый цилиндрический сосуд высотой h разделен на две части невесомым поршнем. При закрепленном поршне обе половины заполнены газом, причем в одной из них давление в n раз больше, чем в другой. На сколько переместится поршень, если его освободить? Температуру газа считать постоянной.
Изопроцессы в газах (графические задачи)	1. На каком из графиков изображен изобарный процесс в идеальном газе? Выберите правильный ответ.
2.Идеальный газ переведен из состояния 1 в состояние 2. Где газ данной массы имел больший объем: в точке 1 или в точке 2?
3. Постройте графики процесса, происходящего с идеальным газом (см. рисунок), в координатах р, Т и V, Т. Масса газа постоянная.
4. Постройте графики процесса, происходящего с идеальным газом (см. рисунок), в координатах р, V и V, Т. Масса газа постоянная.
Взаимные превращения жидкостей и газов	Влияет ли ветер на показания термометра? Громадная часть поверхности Земли покрыта водной оболочкой. Почему, несмотря на это, атмосфера не насыщена водяными парами? Почему сильная жара труднее переносится в болотистых местах, чем в сухих? Почему в ясный летний день, когда нагревшийся влажный воздух поднимается вверх, появляются облака?
Твёрдые тела	Как показать, что стекло – тело аморфное, поваренная соль – тело кристаллическое? Для чего летом в ледниках лёд посыпают солью? Почему в мороз снег скрипит под ногами? Почему коньки хорошо скользят по льду? Почему в морозы это скольжение ухудшается?

Вариант 9

Уравнение состояния идеального газа	1. В сосуде находилась некоторая масса идеального газа. Объем газа уменьшили в 2 раза, а давление газа увеличили в 2 раза. Выберите правильное утверждение. А. Температура газа увеличилась в 4 раза. Б. Температура газа не изменилась. В. Температура уменьшилась в 4 раза. 2. Определите давление воздуха в сосуде объемом 2 •м3, если его масса 1,2×10 - 2 кг, температура 27 °С, а молярная масса 0,029 кг/моль. 3. Какова разница в массе воздуха, заполняющего помещение объемом 50 м3, зимой и летом, если летом температура помещения достигает 40 °С, а зимой падает до 0 °С? 4. Некоторый газ при температуре 91 °С и давлении 800 кПа имеет плотность 5,4 кг/м3. Найти массу одной молекулы этого газа.
Газовые законы	1. Какое из приведенных ниже уравнений соответствует изохорному процессу в идеальном газе? Выберите правильное утверждение. А. V 1T2 =V 2T1 Б. р 1Т 2 =р2T1. В. p1V2=p2V1 2. Во сколько раз увеличится объем воздушного шара, если его внести с улицы в теплое помещение? Температура на улице -3 °С, в помещении 27 °С. 3. В сосуд нагнетается при помощи ручного насоса воздух. Объем сосуда равен 3 л, объем цилиндра насоса 0,5 л. Каково будет давление газа в сосуде после двадцати рабочих ходов поршня, если сосуд вначале: а) был пустым; б) содержал воздух при нормальном атмосферном давлении? Температура постоянна. 4. Открытую с двух сторон стеклянную трубку длиной 1 м наполовину погружают в ртуть. Затем трубку закрывают сверху и вынимают. Какой длины х столбик ртути останется в трубке? Атмосферное давление 750 мм рт. ст.
Изопроцессы в газах (графические задачи)	1. На каком из графиков изображен изохорный процесс в идеальном газе? Выберите правильный ответ.
2. Тепловой процесс, который совершается над идеальным газом в замкнутом сосуде, на V-Т диаграмме имеет вид окружности. В каких точках максимальны и минимальны температура газа, его объем и давление?
3. Постройте графики процесса, происходящего с идеальным газом (см. рисунок), в координатах р, V и р, Т. Масса газа постоянная.
4. Один моль идеального газа (см. рисунок), переводят из состояния 1 в состояние 2. Определите максимальную температуру Tmax газа в ходе этого процесса. .
Взаимные превращения жидкостей и газов	Почему многие вещи, высыхая, коробятся? Широкая пробирка опущена в воду открытым концом вниз. Если пробирку сильно охладить, то уровень воды в ней заметно повысится. Объясните явление. Почему в холодных помещениях часто бывает сыро? Почему облака осенью бывают ниже, чем летом?
Твёрдые тела	Что будет с кристаллом, опущенным в ненасыщенный раствор или расплав? То же – в пересыщенный раствор или переохлаждённый расплав? Потонет ли твёрдый чугун в расплавленном чугуне? Почему? Скорость роста кристалла различна по разным направлениям. Какой факт служит доказательством этого? Почему морская вода не замерзает при нуле?

Вариант 10

Уравнение состояния идеального газа

1. В металлическом баллоне находилась некоторая масса кислорода. Вследствие неисправности вентиля масса кислорода уменьшилась вдвое при неизменной температуре. Газ можно считать идеальным. Выберите правильное утверждение.

А. Объем кислорода в баллоне уменьшился в 2 раза.

Б. Давление кислорода в баллоне уменьшилось в 2 раза.

В. Давление кислорода в баллоне увеличилось в 2 раза.

2. Объем водорода при температуре 50 °С и давлении 0,98 • 105 Па равен 2,5 •м3. Каков объем той же массы водорода при 0°С и давлении 105 Па?

3. Определите плотность водорода при температуре 17°С и давлении 204 кПа.

4. Герметично закрытый сосуд полностью заполнен водой при температуре 27 °С. Каким стало бы давление внутри сосуда, если бы силы взаимодействия между молекулами воды внезапно исчезли?

Газовые законы

1. При осуществлении какого изопроцесса увеличение абсолютной температуры идеального газа в 2 раза приводит к увеличению давления газа тоже в 2 раза? Выберите правильный ответ. А. Изобарного. Б. Изотермического.

2. При температуре 27 °С давление газа в закрытом сосуде было 75 кПа. Каким будет давление при температуре -13 °С?

4. В баллон объемом 10 л налили 20 г воды. Затем баллон герметично закрыли и нагрели от 20 °С до 200 °С. Вся вода испарилась. Какое давление установилось внутри баллона?

Изопроцессы в газах (графические задачи)

1. На рисунке представлен график зависимости давления данной массы идеального газа от температуры. Выберите правильное утверждение.

А. График 1-2 соответствует изобарному процессу.

Б. График 2—3 соответствует изотермическому процессу.

В. График 3—1 соответствует изохорному процессу.

2. На рисунке изображены две изотермы для двух газов. Газы можно считать идеальными. Сравнить T1 и T2. Массы газов постоянны.

Взаимные превращения жидкостей и газов

1. Как предохранить воду от испарения в открытом сосуде?

2. Почему, когда вода в кастрюле кипит в печи, «пара» не видно, а когда кастрюлю вынут из печи, то «пар» делается видимым?

3. Почему зимой оконные стёкла потеют, если в комнате много людей?

4. Почему ночью при густой облачности не бывает росы?

Твёрдые тела

Для чего рама велосипеда делается трубчатой? Что произойдёт с бутылкой, если её наполнить молоком и поставить на мороз? Почему? Почему углерод встречается в природе чаще в виде графита, а не алмаза? Скорость кристалла различна по разным направлениям. Какой факт служит доказательством этого? Почему пруды замерзают раньше рек?

Вариант 11

Уравнение состояния идеального газа	1. Как изменится давление гелия массой 2 кг, если его объем увеличили в 4 раза, и температуру увеличили в 4 раза? Выберите правильный ответ. А. Увеличится в 16 раз. Б. Уменьшится в 16 раз. В. Не изменится. 2. При давлении 105 Па и температуре 15 °С воздух имеет объем 2 • 10 – 3 м3. При каком давлении данная масса воздуха займет объем 4 •м3, если температура его станет 20°С? 3. Вычислите массу воздуха в комнате объёмом 120 м3 при нормальных условиях. Молярная масса воздуха равна 0,029 кг/моль. Сколько молекул воздуха выйдет из комнаты при повышении температуры в ней до 20°С? Давление и объём считать постоянными. 4. Найдите плотность кислорода при температуре 300К и давлении 1,6×105Па. Вычислите массу кислорода при данных условиях, если он находится в баллоне объёмом 0,2 м3. Вторую часть задачи решите двумя способами.
Газовые законы	1. При осуществлении какого изопроцесса увеличение абсолютной температуры идеального газа в 2 раза приводит к увеличению объема газа тоже в 2 раза? Выберите правильный ответ. А. Изобарного. Б. Изохорного. В. Изотермического. 2. В цилиндре под поршнем находится 6 •м3 газа при температуре 323 К. До какого объема необходимо изобарно сжать этот газ, чтобы его температура понизилась до 220 К? 3. Два баллона вместимостью 3 л и 7 л наполнены соответственно кислородом под давлением 200 кПа и азотом под давлением 300 кПа. при одинаковой температуре. В баллонах после их соединения образуется смесь газов с той же температурой. Определить давление смеси в баллонах. 4. В вертикально поставленный цилиндр с площадью основания 40 см2 вставлен поршень, под которым находится столб воздуха высотой 60 см. На сколько опустится поршень, если на него поставить гирю массой 10 кг? Масса поршня 2 кг, атмосферное давление 100 кПа.
Изопроцессы в газах (графические задачи)	1. На рисунке представлен график зависимости объема данной массы идеального газа от температуры. Выберите правильное утверждение. А. График 1—2 соответствует изобарному процессу. Б. График 2-3 соответствует изотермическому процессу. В. График 3-4 соответствует изохорному процессу.
2. На рисунке изображены две изохоры для двух идеальных газов. Сравнить объемы V1 иV2. Массы газов постоянны.
3. Постройте графики процесса, происходящего с идеальным газом (см. рисунок), в координатах V, Т и р, V. Масса газа постоянная.
4. Изменение состояния идеального газа постоянной массы изображено на рисунке. В точке 1 температура газа Т0. Определить температуру газа в точках 2, 3, 4.
Взаимные превращения жидкостей и газов	Почему, когда купаясь в жаркий день, вы входите в воду, вода кажется холоднее воздуха, а когда выходите, то наоборот? Парообразование при кипении происходит при постоянной температуре, парообразование при испарении – с понижением температуры. Чем обусловлена такая разница? Когда стакан с водой вносим в тёплую комнату, он покрывается снаружи каплями воды. Почему? Почему эти капли исчезают через некоторое время? Почему ветер препятствует образованию росы?
Твёрдые тела	Люди научились обрабатывать бронзу раньше, чем железо. Почему? В котельной перестали топить. Вода в отопительной батарее, стоявшей в холодном коридоре, замёрзла. Слесарь паяльной лампой отогрел батарею, и из неё потекла вода. Когда лопнула батарея: при замерзании воды или при нагревании её лампой? Какая разница в строении крупинки сахара песка и куска сахара-рафинада? В таблицах для температуры плавления не приводят данные для стекла. Почему?

Вариант 12

Уравнение состояния идеального газа	1. Как изменится температура азота массой 1 кг, если его давление уменьшить в 3 раза, а объем увеличить в 3 раза? Выберите правильный ответ. А. Не изменится. Б. Уменьшится в 9 раз. В. Увеличится в 9 раз. 2. Каково количество вещества в газе, если при температуре -13 °С и давлении 500 кПа объем газа равен 30 л? 3. Шар объёмом 2л содержит кислород при атмосферном давлении и температуре 27°С. Вычислите массу и плотность кислорода. Какой объем займет кислород, если шар опустить в воду на глубину 10 м? Температуру воды на этой глубине примите равной 4° С. Оболочку шара считайте идеально эластичной. 4. Сколько гелия потребуется для наполнения воздушного шара емкостью 500 м3 при нормальном атмосферном давлении и температуре 300 К? Вычислите массу груза и снаряжения, которую может поднять этот шар при данных условиях. Молярную массу воздуха примите равной 0,029 кг/моль.
Газовые законы	1. При осуществлении какого изопроцесса увеличение объема идеального газа в 2 раза приводит к уменьшению давления газа тоже в 2 раза? Выберите правильный ответ. А. Изобарного. Б. Изохорного. В. Изотермического. 2. При каком давлении газ, занимавший объем 2,3•10-4мз, будет сжат до объема 2,25•10-4мз, если температура газа останется неизменной? Первоначальное давление газа равно 0,95 •105 Па. 3. На какой глубине радиус пузырька воздуха вдвое меньше, чем у поверхности воды, если атмосферное давление у поверхности воды 105 Па? Изменение температуры воды с глубиной не учитывайте. 4. Объем пузырька воздуха по мере его всплывания со дна озера на поверхность увеличивается в n раз. Какова глубина озера? Изменением температуры с глубиной можно пренебречь.
Изопроцессы в газах (графические задачи)	1. На рисунке представлен график зависимости давления данной массы идеального газа от объема. Выберите правильное утверждение. А. График 1-2 соответствует изобарному процессу. Б. График 2-3 соответствует изотермическому процессу. В. График 3-1 соответствует изохорному процессу.
2. На рисунке изображены две изобары для двух газов. Газы можно считать идеальными. Сравнить давления р1 и р2. Массы газов постоянны.
3. Постройте графики процесса, происходящего с идеальным газом (см. рисунок), в координатах р, Т и V, Т. Масса газа постоянная.
4. Определите температуру идеального газа в состоянии 2, если состояния 2 и 4 лежат на одной изотерме. Температуры Т1 и Т3 в состояниях 1 и 3 известны.
Взаимные превращения жидкостей и газов	Почему дождь охлаждает воздух? Почему фонтаны уменьшают жару? Можно ли вскипятить воду, подогревая её паром при температуре 100°С? Атмосферное давление считать нормальным. Врачи для исследования горла или зубов иногда вводят в рот пациента зеркальце. При этом зеркальце предварительно нагревают несколько выше 37°С. Зачем? Почему барометр «падает» перед дождём?
Твёрдые тела	Чтобы давать больше света, волосок электролампы должен нагреваться до более высокой температуры. Какой материал надо взять для изготовления волоска: вольфрам, уголь, железо? Почему металл не даёт трещин при резких колебаниях температуры воздуха, а камень при тех же условиях даёт трещины? Шар, выточенный из монокристалла, при нагревании может изменить не только свой объём, но и форму. Почему? Кварцевая посуда прочна и никогда не лопается. Кварца на земле много. Почему же не делают посуду из кварца?

Домашняя контрольная работа по теме: «Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы. Свойства жидкостей, газов, твёрдых тел»

Домашний очаг

Справочная информация

Техника

Общество

Образование и наука

Мир

Бизнес и финансы