Тема . №9 МКТ и Термодинамика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)
.01 Молекулярная физика
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №9 мкт и термодинамика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#65304

В двух сосудах с одинаковыми объёмами находятся по 1 моль гелия и неона. В первом сосуде находится гелий при температуре 127∘C  ; во втором – неон при температуре 200 К.

Выберите все верные утверждения о параметрах состояния указанных газов.

1) Температура гелия выше, чем температура неона.

2) Среднеквадратичная скорость молекул гелия меньше, чем молекул неона.

3) Давление неона больше, чем давление гелия.

4) Средняя кинетическая энергия молекул неона в 2 раза меньше, чем молекул гелия.

5) Концентрация газов в сосудах одинакова.

Показать ответ и решение

1) В ерно
Температура гелия в Кельвинах равна T1 =273 +127= 400  К, что выше, чем температура неона T2 =200  К
2) Н еверно
Получим формулу зависимости средней квадратичной скорости от температуры. Cредняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа

     3      m0-⋅υ ¯2
Ek = 2k⋅T =   2  ,

где      M
m0 = NA-  – масса одной молекулы, M  – молярная масса газов, NA  – постоянная Авогадро. Тогда

    ∘ 3k⋅T-  ∘ 3k⋅N--⋅T-  ∘-3R-⋅T-
υ-=   -m---=   ---MA----=   -M---, (1)
        0

где R  – газовая постоянная. Запишем уравнение (1) для двух газов

    ∘ ------      ∘ ------
--    3R-⋅T1  --    3R-⋅T2
υ1 =   M1   , υ2 =    M2

, где для гелия M1 = 4⋅10− 3  кг/моль, для неона M2 = 20⋅10−3  кг/моль В итоге получаем

    ∘ -------------  ∘ --------     ∘ -----------------------------
¯υ1=   3R-⋅T1-⋅-M2---=   T1-⋅ M2-, ¯υ1=  ----400-К---- ⋅ 20⋅10−3 кг/моль =√10-> 1.
¯υ2     M1    3R ⋅T2     M1  T2   ¯υ2    4 ⋅10−3 кг/м оль       200 К

Среднеквадратичная скорость молекул гелия больше, чем молекул неона. 3) Неверно
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:

pV = νRT,

где p  – давление газа, V  – объём сосуда, ν  – количество вещества, T  – температура газа.
Так как объёмы сосудов одинаковы, а температура неона меньше, чем температура гелия, то и давление неона меньше.
4) В ерно
Среднеквадратичная кинетическая энергия равна

    3
E = 2kT,

так как температура гелия в 2 раза больше, то и средняя кинетическая энергия гелия в 2 раза больше.
5) В ерно
Найдём связь концентрации и количества вещества:

n= N- = νNA-,
   V     V

так как и количество вещества и объёмы сосудов одинаковы, то концентрации газов одинаковы.

Ответ: 145

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!