Тема №23 МКТ и Термодинамика. Электродинамика (Расчетная задача)
08 Молекулярно – кинетическая теория
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №23 мкт и термодинамика. электродинамика (расчетная задача)
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#14433

При повышении температуры идеального газа на ΔT1 =200  К средняя квадратичная скорость его молекул увеличилась с  v1 = 200  м/с до v2 = 300  м/с. На какую величину ΔT2  надо повысить температуру этого газа, чтобы увеличить среднюю квадратичную скорость молекул с u1 = 400  м/с до u2 = 500  м/с? (Ответ дайте в градусах Кельвина.)

Показать ответ и решение

Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул идеального газа прямо пропорциональна абсолютной температуре:

    3
Ek = 2kT,

где k  — постоянная Больцмана. Значит, изменение средней кинетической энергии теплового движения молекул идеального газа прямо пропорционально изменению абсолютной температуры:

mv22− mv21-= 3kΔT     (1)
 2     2    2    1

mu22  mu21  3
-2--− -2--= 2kΔT2    (2)

Найдем отношение (1) к (2):

 2   2
v22 −-v12= ΔT1-
u2− u1   ΔT2

Выразим искомую температуру:

          u22−-u21
ΔT2 = ΔT1 ⋅v22 − v21

                   2          2
ΔT2 = 200 К ⋅ (500-м/с)2−-(400 м/с)2 = 360 К
            (300 м/с)− (200 м/с)
Ответ:
Критерии оценки

Критерии проверки

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: формула кинетической энергии, формула средней кинетической энергии одноатомного идеального газа)

II) Описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов. (описаны величины не входящие в КИМы)

III) Представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями)

IV) Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. (В ответе обязательно указываются единицы измерений.)

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. (не описаны вновь вводимые величины, которых нет в условии и КИМ)

ИЛИ

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.

ИЛИ

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

ИЛИ

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#20417

Атмосфера Венеры состоит в основном из двуокиси углерода с молярной массой           −3
M в = 44⋅10  кг/моль, имеет температуру (у поверхности) около 700 К и давление 90 земных атмосфер. Для атмосферы Земли температура у поверхности близка к 300 К. Каково отношение плотностей атмосфер у поверхностей Венеры и Земли? Ответ округлите до целых.

Показать ответ и решение

Запишем Уравнения Менделеева-Клапейрона для газа на Земле:

      m1          ρ1RT1
pV1 = M1RT1 ⇒ p = -M1--,

где p  – давление на Земле, V1  – объём атмосферы Земли, ρ1  – плотность воздуха, T1  – температура воздуха, M1  – молярная масса воздуха.
И для газа на Венере

      m2-           ρ2RT2
p2V2 = M вRT2 ⇒ 90p= M в ,

где p2 = 90  – давление на Венере, V1  – объём атмосферы Венеры, ρ2  – плотность атмосферы Венеры, T2  – температура атмосферы. Тогда плотности газов равны:

ρ1 = pM1-- ρ2 = 90pMв
     RT1       RT2

И искомое отношение

ρ2= 90M-вT1= 90⋅44⋅300 ≈59
ρ1   M1T2      29⋅700
Ответ: 59
Критерии оценки

Критерии проверки

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: уравнение Менделеева-Клапейрона, формула плотности, связывающая массу и объём)

II) Описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов. (описаны величины не входящие в КИМы)

III) Представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями)

IV) Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. (В ответе обязательно указываются единицы измерений.)

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. (не описаны вновь вводимые величины, которых нет в условии и КИМ)

ИЛИ

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.

ИЛИ

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

ИЛИ

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#14440

При уменьшении абсолютной температуры на 600 К среднеквадратичная скорость теплового движения молекул неона уменьшилась в 2 раза. Какова начальная температура газа?

Показать ответ и решение

Среднюю квадратичную скорость движения молекулы можно выразить из формулы кинетической энергии газа:

      m0v2   3
Eкин = -2---= 2kT

Откуда скорость равняется:

    ∘----
v =   3kT-,
      m0

где T  – температура газа, μ  – молярная масса газа.
откуда квадрат отношения начальной и конечной скоростей равен

( v )2  T
  v12  = T12 = 4

Так как по условию температура уменьшилась на 600 К, то конечная температура равна T2 =T1 − 600
Откуда начальная температура равна

T1 = 4T1− 2400⇒ T1 = 800 К
Ответ:
Критерии оценки

Критерии проверки

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: формула связи температуры газа со средней кинетической энергией поступательного теплового движения его частиц, получено выражение для отношения квадратов начальной и конечной скоростей движения молекул газа (в кодификаторе нет готовых формул для скоростей, но проверяется знание формулы связи температуры и энергии         2
E  = mv---=  3kT
       2     2  . Так как надо знать лишь отношение квадратов скоростей, то получать выражения для самих скоростей в ходе решения задачи не обязательно ))

II) Описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов. (описаны величины не входящие в КИМы)

III) Представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями)

IV) Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. (В ответе обязательно указываются единицы измерений.)

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. (не описаны вновь вводимые величины, которых нет в условии и КИМ)

ИЛИ

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.

ИЛИ

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

ИЛИ

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#14439

На рисунке показан график зависимости давления 2 моль газа в запаянном сосуде от его температуры. Каков приблизительно объём сосуда? Ответ округлите до сотых.

PIC

Показать ответ и решение

Запишем уравнение Клапейрона–Менделеева

pV = νRT,

где V  – объем сосуда, ν  – количество вещества, R  – универсальная газовая постоянная.
Выразим объем сосуда и возьмем с графика значения T =300  К,        4
p =2 ⋅10  Па

    νRT    2⋅8,31 Дж/ (м оль⋅К)⋅300∘
V = -p--= -------2⋅104 П-а------≈ 0,25 м3
Ответ:
Критерии оценки

Критерии проверки

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: уравнение Менделеева-Клапейрона)

II) Описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов. (описаны величины не входящие в КИМы)

III) Представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями)

IV) Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. (В ответе обязательно указываются единицы измерений.)

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. (не описаны вновь вводимые величины, которых нет в условии и КИМ)

ИЛИ

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.

ИЛИ

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

ИЛИ

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#14438

При изохорном нагревания гелия на 450 К его давление увеличилось в два раза. Какова начальная абсолютная температура газа? Количество вещества газа постоянно.

Показать ответ и решение

Воспользуемся законом Шарля

p1   p2
T1 = T2,

где p1  и p2  – начальное и конечное давления, T1  и T2  – начальная и конечная температуры.
Кроме того T2 = T1+ ΔT  (ΔT  – изменение температуры ) p2 = 2p1  Объединим три формулы и выразим начальную температуру

2T1 = T1 +450 К⇒ T1 = 450 К
Ответ:
Критерии оценки

Критерии проверки

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: уравнение Менделеева-Клапейрона для связи параметров состояний, либо закон Шарля)

II) Описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов. (описаны величины не входящие в КИМы)

III) Представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями)

IV) Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. (В ответе обязательно указываются единицы измерений.)

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. (не описаны вновь вводимые величины, которых нет в условии и КИМ)

ИЛИ

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.

ИЛИ

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

ИЛИ

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#14437

Из сосуда стали выпускать воздух. При этом температура воздуха упала вдвое, а его давление уменьшилось в 4 раза. Найдите, во сколько раз уменьшилась масса воздуха в сосуде.

Показать ответ и решение

Запишем уравнение Клапейрона – Менделеева:

pV = νRT,  (1)

где p  — давление газа, V  — объем газа, ν  — количество вещества, R  — универсальная газовая постоянная, T  — температура газа в Кельвинах.
Количество вещества можно найти по формуле:

ν = m-, (2)
   μ

где m  — масса газа, μ  — молярная масса газа.
Подставим (2) в (1):

    m              pVμ
pV = -μRT   ⇒  m  = RT--

Масса воздуха прямо пропорциональна его давлению и обратно пропорциональна его температуре.
Так как давление газа уменьшилось в 4 раза, а его температура уменьшилась в 2 раза, то масса воздуха уменьшилась в 2 раза.

Ответ:
Критерии оценки

Критерии проверки

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: уравнение Менделеева-Клапейрона, формула связи количества вещества с массой газа и молярной массой газа (можно использовать уравнение Менделеева-Клапейрона с учетом этой формулы))

II) Описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов. (описаны величины не входящие в КИМы)

III) Представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями)

IV) Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. (В ответе обязательно указываются единицы измерений.)

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. (не описаны вновь вводимые величины, которых нет в условии и КИМ)

ИЛИ

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.

ИЛИ

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

ИЛИ

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#14436

При температуре T  = 250 K и давлении      5
p = 10  Па, плотность газа равна ρ  = 2 кг/м3
 .  Какова молярная масса этого газа? Ответ приведите в кг/моль и округлите до сотых.

Показать ответ и решение

Запишем уравнение Клапейрона–Менделеева:

pV = νRT,

где p  — давление газа, V  — объем газа, ν  — количество вещества, R  — универсальная газовая постоянная, T  — температура газа в Кельвинах.
Количество вещества газа и его плотность можно найти по формулам:

ν = m- (1)      ρ = m- (2)
    μ               V

где m  — масса газа, μ  — молярная масса газа.
Выразим давление из уравнения Клапейрона – Менделеева с учетом (1) и (2):

    ρRT
p = -μ--

Выразим молярную массу и найдем ее:

μ = ρRT-
     p

μ = 2 кг/м3⋅8,31 Д-ж/(моль⋅ К)⋅250 К-= 0,04155 кг/моль≈ 0,04 кг/м оль
                105 Па
Ответ:
Критерии оценки

Критерии проверки

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: уравнение Менделеева-Клапейрона, формула связи количества вещества с массой газа и молярной массой газа. Формула массы через плотность и объём.)

II) Описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов. (описаны величины не входящие в КИМы)

III) Представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями)

IV) Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. (В ответе обязательно указываются единицы измерений.)

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. (не описаны вновь вводимые величины, которых нет в условии и КИМ)

ИЛИ

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.

ИЛИ

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

ИЛИ

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#14435

Найдите, сколько молекул идеального газа в среднем содержится в объёме 100 кубических нанометров, если давление газа равно p =4 ⋅105  Па, а его температура t=327∘C  .

Показать ответ и решение

Запишем основное уравнение МКТ:

p = nkT,

где n  — концентрация молекул, k  — постоянная Больцмана, T  — температура газа в Кельвинах.
Так как концентрация находится по формуле:

    N
n=  V ,

где N  — количество молекул, V  — объем, занимаемый газом, то уравнение можно переписать в виде:

p=  NkT-
     V

Выразим количество молекул

     pV--  --4⋅105 П-а⋅10−25-м3--
N =  kT = 1,38⋅10−23 Д ж/К ⋅600 К = 4,8
Ответ:
Критерии оценки

Критерии проверки

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: формула основного уравнения молкулярно-кинетической теории, формула связи концентраяии с объёмом и количеством молекул)

II) Описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов. (описаны величины не входящие в КИМы)

III) Представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями)

IV) Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. (В ответе обязательно указываются единицы измерений.)

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. (не описаны вновь вводимые величины, которых нет в условии и КИМ)

ИЛИ

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.

ИЛИ

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

ИЛИ

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#14434

На рисунке показан циклический процесс, совершаемый над идеальным газом, причем 1 - 2 – изохорный, 2 - 3 – изобарный процессы. Температуры газа в точках 1 и 3 равны соответственно T1 = 300  К и T3 = 400  К. Найдите температуру T2  газа в точке 2. Масса газа постоянна. (Ответ дайте в Кельвинах и округлите до целого числа.)

PIC

Показать ответ и решение

Для изохорного процесса по закону Шарля справедливо:

p2  T2
p1 = T1

Для изобарного процесса по закону Гей-Люссака справедливо:

V3= T3
V2  T2

Точки 1 и 3 находятся на прямой, выходящей из 0, следовательно, это прямая пропорциональность, то есть:

p3  V3
p1 = V1

Так как V1 = V2  и p3 =p2  , то последнее соотношение можно переписать в виде:

p2= V3
p1  V2

Следовательно, правые части первой и второй формулы равны:

T2  T3
T1 = T2

T2 = √T1T3 = √300-К-⋅400-К-≈ 346 К
Ответ:
Критерии оценки

Критерии проверки

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: законы, описывающие изменение параметров в изопроцессах (либо связь параметров состояний через уравнение Менделеева-Клапейрона). Описание процесса прямой пропорциональности)

II) Описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов. (описаны величины не входящие в КИМы)

III) Представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями)

IV) Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. (В ответе обязательно указываются единицы измерений.)

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. (не описаны вновь вводимые величины, которых нет в условии и КИМ)

ИЛИ

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.

ИЛИ

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

ИЛИ

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#14432

В атмосферном воздухе на долю кислорода приходится 21% массы, а остальное составляет азот (если пренебречь примесями других газов). Вычислите среднюю молярную массу воздуха. Ответ дайте в г/моль и округлите до сотых.

Показать ответ и решение

Пусть m  — масса воздуха, m1  — масса кислорода, m2  — масса азота. Количество вещества воздуха:

ν = ν1+ν2      (1)

Количество вещества находится по формуле:

    m
ν = μ,

где μ  – молярная масса газа, а значит (1) можно переписать в виде:

-m-- = m1-+ m2-     (2)
μвозд   μ1   μ2

Разделим уравнение (2) на m  :

-1--   m1--  m2--
μвозд = mμ1 + mμ2

Так как на долю кислорода приходится 21% массы кислорода и 79% азота, то:

m1               m2
-m- =0,21        -m-= 0,79

Значения величин μ1  и μ2  — табличные:

μ1 = 32 г/моль

μ2 = 28 г/моль

Тогда молярная масса воздуха равна:

-1--=  0,21-+ 0,79-
μвозд   μ1    μ2

           μ1μ2
μвозд = 0,21μ2+-0,79μ1

μвозд = -----32 г/моль⋅28-г/моль-----≈ 28,75 г/м оль
       0,21 ⋅28 г/моль+ 0,79 ⋅32 г/м оль
Ответ:
Критерии оценки

Критерии проверки

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: формула количества вещества, связывающая массу и молярную массу. Формула нахождения количеств вещества смеси. Формула связывающая массовую долю газа с массой смеси)

II) Описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов. (описаны величины не входящие в КИМы)

III) Представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями)

IV) Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. (В ответе обязательно указываются единицы измерений.)

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. (не описаны вновь вводимые величины, которых нет в условии и КИМ)

ИЛИ

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.

ИЛИ

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

ИЛИ

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#14431

Два газа, аргон и гелий находятся в одном сосуде. Средние кинетические энергии их молекул совпадают. Парциальное давление аргона в 4 раза больше, чем парциальное давление гелия. Найдите отношение концентрации аргона к концентрации гелия.

Досрочная волна 2019

Показать ответ и решение

Основное уравнение МКТ:

p= nkT

Откуда концентрация:

    p
n= kT-

Средняя кинетическая энергия одноатомного идеального газа находится по формуле:

E = 3kT
    2

где k  – постоянная Больцмана, T  – абсолютная температура газа
Так как средние кинетические энергии совпадают, то совпадают и температуры газов. Найдем отношение концентрации:

nAr-  pAr
nHe = pHe = 4
Ответ:
Критерии оценки

Критерии проверки

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: формула основного уравнения молкулярно-кинетической теории, формула средней кинетической энергии одноатомного идеального газа)

II) Описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов. (описаны величины не входящие в КИМы)

III) Представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями)

IV) Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. (В ответе обязательно указываются единицы измерений.)

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. (не описаны вновь вводимые величины, которых нет в условии и КИМ)

ИЛИ

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.

ИЛИ

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

ИЛИ

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!