Вопросы и задачи к зачетным урокам по физике за курс 10 класса
Зачетный урок № 4
Тема. Основы молекулярно-кинетической теории. Молекулярно-кинетическая теория идеального газа. Тепловые явления. Термодинамика.
Общие вопросы по теме
1. Механические и тепловые явления.
2. Основные положения молекулярно-кинетической теории.
3. Явления, подтверждающие молекулярно-кинетическую теорию.
4. Размеры, число и масса молекул.
5. Особенности строения газообразных, жидких и твердых тел.
6. Идеальный газ в молекулярно-кинетической теории и в термодинамике. Тепловой движение молекул.
7. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов.
8. Температура – мера средней кинетической энергии молекул. Постоянная Больцмана
9. Измерение скорости молекул газа
10. Термодинамические параметры. Температура и ее измерение. Тепловое равновесие.
11. Газовые законы. Закон Бойля-Мариотта.
12. Опытная проверка закона Бойля-Мариотта.
13. Закон Гей-Люссака. Идеальный газ.
14. Абсолютная температура.
15. Уравнение состояния идеального газа.
16. Закон Шарля. График изохорного процесса.
17. Опытная проверка уравнения состояния газа.
18. Работа, необходимая для изменения состояния газа.
19. Количество теплоты и работа как мера изменения внутренней энергии.
20. Уравнение теплового баланса.
21. Закон сохранения энергии в механических и тепловых процессах.
22. Адиабатный процесс.
НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?
23. Принцип действия тепловых двигателей. КПД теплового двигателя. Максимальное значение КПД тепловых двигателей.
Вопросы к зачету
Какие явления называются механическими? Какие явления называются тепловыми? Какие газовые процессы изучают в термодинамике? В чем состоит основная задача молекулярно-кинетической теории? Какие явления доказывают справедливость молекулярно-кинетической теории? Чем отличается диффузия в газах и жидкостях от диффузии в твердых телах? Атмосферное давление обусловлено весом воздуха. Как же поддерживается нормальное давление в кабине космонавта, если воздух в кабине невесом? В каких слоях атмосферы воздух ближе к идеальному газу: у поверхности Земли или на больших высотах? Какие молекулы в атмосфере движутся быстрее: водорода или кислорода? Почему молекулы водорода быстрее проникают через пористую перегородку, чем молекулы кислорода? Какой газ в молекулярно-кинетической теории называют идеальным? Почему в жаркую погоду резиновый мяч при ударе о пол сжимается меньше, чем при таком же ударе в холодную погоду? Воздух состоит из молекул кислорода и азота. Одинакова ли средняя энергия поступательного движения этих газов при данной температуре? Как вы понимаете, что температура есть мера средней кинетической энергии хаотического движения молекул? Каков физический смысл абсолютного нуля температуры? Что представляет собой внутренняя энергия идеального газа? Между молекулами стекла существуют силы сцепления. Почему же, разбив стакан, мы не можем вновь “собрать” его, соединив осколки? Почему объем раствора спирта в воде меньше суммы объемов воды и спирта взятых в отдельности? Детские воздушные шарики обычно наполняют светильным газом. Почему они уже через сутки тяжелеют и перестают подниматься? Чем отличается взаимное расположение и движение молекул жидкостей от взаимного расположения и движения молекул твердых тел? От взаимного расположения и движения молекул газов? Какое состояние в термодинамике называют тепловым равновесием? В какой зависимости могут находиться между собой давление, объем и температура при постоянной массе газа? Какой процесс называется изотермическим? Какому закону он подчиняется? Изобразите графически зависимость давления газа от объема при постоянной температуре. Какая существует зависимость плотности газа от объема? Плотности газа от давления (при T = const)? Изобразите эти зависимости графически. Какой процесс называется изохорным? Какому закону он подчиняется? Изобразите графически зависимость давления газа от температуры (при V = const). При какой температуре давление газа равно нулю? Чем отличается шкала температур Цельсия от шкалы температур Кельвина? Как температура по шкале Кельвина связана с температурой по шкале Цельсия? Вы надуваете резиновый шарик. При этом и давление, и объем воздуха в шарике увеличиваются. Как это согласовать с законом Бойля-Мариотта? Почему воздушный детский шар, наполненный воздухом, по мере поднятия вверх постепенно увеличивается в объеме? Когда на нагревание газа затрачивается большее количество теплоты: при изобарном или изохорном процессе? На что расходуется полученное газом количество теплоты, если процесс изотермический? Чем отличается адиабатный процесс от изотермического, изохорного и изобарного процессов? Почему для реальных газов нужно вводить поправки в законы, которым подчиняется идеальный газ? Какое состояние газа выражает изотерма? Изобара? Изохора? Начертите графики изотермического, изобарного и изохорного процессов в идеальном газе в координатах p, V. Начертите графики изотермического, изобарного и изохорного процессов в идеальном газе в координатах p, T. Начертите графики изотермического, изобарного и изохорного процессов в идеальном газе в координатах V, T. Начертите графики изотермического, изобарного и изохорного процессов для идеального газа в координатах p, V; p, T и V, T. На воздух действует сила тяжести со стороны Земли. Одинаковое ли давление оказывает воздух по пол и потолок комнаты? Почему при изохорном процессе плотность газа не изменяется? Почему баллоны со сжатым газом взрывоопасны, а труба с водой под большим давлением взрывобезопасна? Каким способом можно изменить состояние газа? В каких единицах измеряется количество теплоты? Что такое удельная теплоемкость вещества и как ее определяют опытным путем? Что представляет лучшую грелку: мешочек с песком или бутылка с водой (при одинаковой массе и температуре)? Почему на полезную работу затрачивается лишь часть теплоты, получаемой рабочим телом от нагревателя? На какие виды и по какому признаку делятся тепловые машины? Как определяется КПД тепловой машины и каковы пути его повышения? При каких условиях КПД тепловой машины был бы равен единице? Может ли это быть? В воде при температуре 30º плавает, почти целиком погружаясь в нее, тело. Будет ли тело плавать, если воду охладить? Почему молоток нагревается, если им ударяют о твердый предмет? Почему изотерма, расположенная выше (рис.1), соответствует процессу при более высокой температуре?
Задачи к зачету
По молярной массе и числу Авогадро определите массу молекулы воды и поваренной соли. Найдите число молекул водорода в 1 см3, если давление равно 200 мм рт. ст., а средняя квадратичная скорость его молекул при данных условиях равна 2400 м/с. Определите число молекул, находящихся в комнате объемом 80 м3 при температуре 17ºС и давлении 750 мм рт. ст. Современные вакуумные насосы позволяют понижать давление до 1,3.10-10Па. Сколько молекул содержится в 1 см3 при указанном давлении и температуре 27ºС? Найдите среднюю квадратичную скорость молекул воздуха при температуре 17ºС, считая воздух идеальным газом с молекулярной массой, равной 0,029 кг/моль. При каком соотношении между температурами неона и аргона средние квадратичные скорости их молекул одинаковы (MHe = 0,002 кг/моль; MAr = 0,004 кг/моль)? При какой температуре скорость молекул кислорода достигнет первой космической скорости? В баллоне находятся гелий и аргон. Найдите отношение средних квадратичных скоростей молекул этих газов. Молярные массы гелия и аргона соответственно равны 0,004 и 0,04 кг/моль. Молекула азота имеет скорость 430 м/с. Найдите ее импульс. Молекула азота, летящая со скоростью 600 м/с, ударяется о стенку сосуда и упруго отскакивает от нее без потери скорости. Найдите импульс силы, полученной стенкой сосуда за время удара, если молекула до удара двигалась в перпендикулярном стенке направлении. Молекула аргона, летящая со скоростью 500 м/с, упруго ударяется о стенку сосуда. Направление скорости составляет угол 60º с нормалью к стенке сосуда. Определите импульс силы, полученной стенкой за время удара. Аэростат наполняется водородом при 20ºС и давлении 750 мм рт. ст. до объема 300 м3. Сколько времени будет производиться наполнение, если из баллона каждую секунду переходит в аэростат 2,5 г водорода? Воздух в комнате занимает объем 100 м3. Какова масса вышедшего из нее воздуха при повышении температуры от 10 до 25ºС, если атмосферное давление равно 770 мм рт. ст.? В баллоне находится аргон массой 5 кг при температуре 300 К. Чему равна внутренняя энергия газа? Газ считать идеальным с молярной массой, равной 0,04 кг/моль. Конец стеклянной трубки радиусом 0,05 см опущен в воду на глубину 2 см. Какое давление необходимо, чтобы выдуть пузырек через нижний конец трубки? Температуру считать равной 20ºС. Найдите массу воздуха в комнате размером 8х5х4 м3 при температуре 10ºС и давлении 780 мм рт. ст. Найдите массу воздуха, заполняющего аудиторию высотой 5 м и площадью пола 200 м2. Давление воздуха 750 мм рт. ст., температура помещения 17ºС. Молярная масса воздуха равна 2,9.10-2 кг/моль. Каким может быть наименьший объем баллона, вмещающего 6,4 кг кислорода, если его стенки при температуре 20ºС выдерживают давление в 1,6.107 Па? В воде на глубине 1 м находится шарообразный пузырек воздуха. На какой глубине этот пузырек сожмется в шарик вдвое меньшего радиуса? Атмосферное давление воздуха считать нормальным. Резиновый шар содержит 2 л воздуха, находящегося при температуре 20ºС и под давлением 780 мм рт. ст. Какой объем займет этот воздух, если шар будет опущен в воду на глубину 10 м? Температура воды 4ºС. На высоте 7134 м, соответствующей пику Ленина, атмосферное давление р = 3,8.104 Па. Определите плотность воздуха на этой высоте при температуре 0ºС. Молярная масса воздуха равна 2,9.10-2 кг/моль. Баллон емкостью 12 л наполнен азотом при давлении 8,1.106 Па и температуре 17ºС. Определите массу азота, находящегося в баллоне. Перед тактом сжатия давление в цилиндре двигателя внутреннего сгорания равно 8.104 Па, а температура 50ºС. Определите температуру смеси в конце такта сжатия, если при этом объем уменьшился в 5 раз, а давление увеличилось до 7.105 Па. В цилиндре двигателя внутреннего сгорания давление в конце такта сжатия равно 1,1.104 Па, а температура 350ºС. Каким станет давление после сгорания газовой смеси, если температура при сжатии увеличится до 2000ºС? Объем газа постоянен. В баллоне содержится газ массой 2 кг при температуре 273 К. Какое количество газа (по массе) нужно удалить из баллона, чтобы при нагревании до 300 К его давление осталось прежним? Какова разница в массе воздуха, заполняющего помещение объемом в 50 м3, зимой и летом, если летом температура помещения достигает 40ºС, а зимой падает до 0ºС. Давление нормальное. В комнате объемом 30 м3 температура увеличилась от 15 до 25ºС. На сколько при этом изменилась масса воздуха в комнате, если атмосферное давление равно 105 Па? Воздушный шар объемом 1000 м3 наполнен водородом при температуре 293 К. Сколько водорода выйдет из шара, если при постоянном давлении температура повысится на 313 К? На высоте 10 км давление воздуха 230 мм рт. ст., а температура -43ºС. Какова плотность воздуха на этой высоте, если у поверхности Земли давление воздуха 760 мм рт. ст., температура 15ºС, а плотность 1,22 кг/м3? Велосипедный насос при каждом качании захватывает 40 см3 воздуха. Сколько качаний надо сделать, чтобы давление в велосипедной камере объемом 2000 см3 стало равным 1,5.105 Па? Атмосферное давление равно 105 Па. Нагреванием воздуха при сжатии в насосе пренебречь. Сколько качаний надо сделать, чтобы при помощи насоса, захватывающего при каждом качании 40 см3 воздуха, наполнить пустую камеру шины велосипеда настолько, чтобы площадь ее соприкосновения с дорогой была 60 см2? Нагрузку на колеса считать равной 350 Н. Объем камеры 2000 см3. Давление воздуха считать нормальным а температуру – постоянной..
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
