На графике зависимости давления от абсолютной температуры

Контрольная работа Молекулярная физика и тепловые явления 10 класс

На графике зависимости давления от абсолютной температуры

30.01.2020ФизикаКонтрольные работы10 класс

Контрольная работа Молекулярная физика и тепловые явления 10 класс с ответами. Контрольная работа представлена в 5 вариантах, в каждом варианте по 4 задания.

Вариант 1

1. Одноатомный идеальный газ перевели из одного состояния в другое, при этом его абсолютная температура увеличилась в 4 раза. Как при этом изменилась средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа? Ответ поясните.

1) увеличилась в 4 раза2) увеличилась в 2 раза3) уменьшилась в 4 раза

4) не изменилась

2. На рисунке представлены зависимости темпера туры от времени нагревания нескольких тел.

В начальный момент все тела находятся в жидком состоянии. Определите, какое из веществ обладает большей температурой кипения.

3. На графике представлена зависимость давления р газа от объема V при переходе газа из состояния 1 в состояние 3. Определите работу, совершенную газом.

1) 10 кДж2) 20 кДж3) 30 кДж

4) 40 кДж

4. В баллоне емкостью 5 л под давлением 200 кПа и при температуре 27 °С находится разреженный гелий. При его изобарном расширении была совершена работа 200 Дж. Определите, на сколько нагрели газ.

Вариант 2

1. В результате некоторого процесса абсолютная температура идеального одноатомного газа понизилась в 1,5 раза. Как при этом изменилась средняя кинетическая энергия молекул этого газа? Ответ поясните.

1) увеличилась в 1,5 раза2) уменьшилась в 1,5 раза3) уменьшилась в 2,25 раза

4) не изменилась

2. На рисунке представлены зависимости температуры t от времени τ нагревания нескольких тел.

В начальный момент все тела находятся в жидком состоянии. Какое из веществ обладает наименьшей температурой кипения?

3. На графике представлена зависимость давления р газа от объема V при переходе газа из состояния 1 в состояние 3. Определите работу, совершенную газом.

1) 30 кДж2) 40 кДж3) 50 кДж

4) 60 кДж

4. При изобарном расширении на 2 л идеальный газ получил количество теплоты, равное 16 Дж, при этом внутренняя энергия газа увеличилась на 8 Дж. Определите давление, при котором протекал этот процесс.

Вариант 3

1. При постоянном давлении в некотором объеме количество молекул идеального газа увеличилось в 5 раз. Как при этом изменилась средняя кинетическая энергия молекул этого газа? Ответ поясните.

1) увеличилась в 5 раз2) уменьшилась в 5 раз3) уменьшилась в 2,25 раза

4) не изменилась

2. На рисунке представлен график зависимости температуры t° тела от времени t нагревания.

В начальный момент времени тело находилось в жидком состоянии. Какой участок графика соответствует процессу кипения? Ответ поясните.

3. На рисунке представлен график зависимости объема V от абсолютной температуры Т для идеального газа при переходе газа из состояния 1 в состояние 4.

Определите, на каком участке работа газа равна 0. Ответ поясните.

4. Идеальному одноатомному газу при изобарном процессе было передано количество теплоты, равное 200 Дж. Определите давление газа, если изменение объёма в ходе процесса составило 2 л.

Вариант 4

1. В сосуде некоторого объема количество частиц идеального газа уменьшилось в 4 раза, а абсолютная температура при этом повысилась в 4 раза. Как при этом изменилось давление газа? Ответ поясните.

1) увеличилось в 4 раза2) увеличилось в 8 раз3) уменьшилось в 4 раза

4) не изменилось

2. На рисунке представлен график зависимости температуры t° тела от времени t нагревания.

В начальный момент времени вещество находилось в жидком состоянии. Какой участок графика соответствует процессу конденсации? Ответ поясните.

3. На рисунке представлена зависимость давления р от объема V для идеального газа при переходе газа из состояния 1 в состояние 3.

Определите отношение работ газа на участках 1-2 и 2-3.

4. На нагревание газа при постоянном давлении 100 кПа потребовалось количество теплоты, равное 700 Дж, при этом объем газа изменился от 1 до 2 л. Определите конечное значение внутренней энергии газа, если начальное значение было равно 400 Дж.

Вариант 5

1. В ходе процесса давление некоторого одноатомного идеального газа уменьшилось в 4 раза, при этом температура газа уменьшилась. Как изменилась средняя кинетическая энергия молекул газа? Ответ поясните.

1) уменьшилась в 16 раз2) уменьшилась в 2 раза3) уменьшилась в 4 раза

4) не изменилась

2. Зависимость температуры t° от времени t остывания жидкости представлена в таблице.

t (мин)02468101214
t° (°C)9588818080807772

В каком состоянии находилось вещество через 8 мин после начала измерений? Ответ поясните.

1) и в жидком, и в твердом2) только в твердом3) только в жидком

4) и в жидком, и в газообразном

3. На диаграмме p(V) зависимости давления от объема показан процесс перехода газа из состояния 1 в состояние 2.

В ходе процесса внутренняя энергия газа увеличилась на 20 кДж. Какое количество теплоты получил газ? Ответ поясните.

4. Для изобарного нагревания кислорода некоторой массы на 8 °С потребовалось количество теплоты, равное 29,11 Дж. Для изохорного нагревания кислорода на те же 8 °С потребовалось количество теплоты, равное 20,8 Дж. Определите массу газа.

Ответы на контрольную работу Молекулярная физика и тепловые явления 10 класс
Вариант 11. 1 (увеличилась в 4 раза)2. 13. 2 (20 кДж)4. 60 К

Вариант 2

1. 2 (уменьшилась в 1,5 раза)2. 43. 4 (60 кДж)4. 4 кПа

Вариант 3

1. 2 (уменьшилась в 5 раз)2. ВС3. 2-34. 40 кПа

Вариант 4

1. 4 (не изменилось)2. EF3. 44. 1000 Дж

Вариант 5

1. 3 (уменьшилась в 4 раза)2. 1 (и в жидком, и в твердом)3. 20 кДж

4. 4,47 г

: 10.01.2020 30.01.2020

Источник: https://fizikaedu.ru/2020/01/10/kontrolnaya-rabota-molekulyarnaya-fizika-i-teplovye-yavleniya-10-klass/

Зависимость давления насыщенного пара от температуры. Кипение. урок. Физика 10 Класс

На графике зависимости давления от абсолютной температуры

На предыдущих уроках мы ввели понятие идеального газа в качестве модели, в рамках которой справедливы все газовые законы, которые мы изучали.

Однако это не означает, что молекулярная физика и, в частности, молекулярно-кинетическая теория ограничивается изучением только идеальных газов. Для реальных газов наши выкладки по теме «основы молекулярно-кинетической теории», конечно же, являются справедливыми.

Однако связь параметров реальных газов между собой ожидаемо имеет несколько другой вид, нежели эта связь для идеальных газов.

Рассмотрим такой реальный газ, как насыщенный пар. Напомним, что просто паром по умолчанию называется газообразное состояние некоего вещества (чаще всего, говоря «пар», подразумевают именно водяной пар). Насыщенный же пар означает следующее:

Определение. Насыщенный пар – пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью.

То есть количество молекул жидкости, покидающих жидкость за некий отрезок времени, в среднем равно количеству молекул пара, возвращающихся обратно в жидкость (см. рис. 1). Область насыщенного пара всегда есть над любой поверхностью жидкости.

Чтобы создать более широкую область, следует предотвратить утечку молекул пара в окружающую среду (герметично закрыть сосуд).

Рис. 1 (Источник)

Для понимания отличий насыщенного пара от идеального газа нужно представить себе два опыта.

Во-первых, возьмём герметично закрытый сосуд с водой и начнём его нагревать. С увеличением температуры молекулы жидкости будут иметь всё большую кинетическую энергию, и всё большее количество молекул сможет вырваться из жидкости (см. рис. 2), следовательно, будет расти концентрация пара и, следовательно, его давление. Итак, первое положение:

Давление насыщенного пара зависит от температуры

Рис. 2. 

Однако, это положение вполне ожидаемо и не столь интересно, как следующее.

Если поместить жидкость с её насыщенным паром под подвижный поршень и начать этот поршень опускать, то, несомненно, концентрация насыщенного пара увеличится из-за уменьшения объёма.

Однако через некоторое время пар перейдёт с жидкостью к новому динамическому равновесию путём конденсации лишнего количества пара, и давление в конце концов не поменяется. Второе положение теории насыщенного пара:

Давление насыщенного пара не зависит от объёма

Теперь же следует отметить тот факт, что давление насыщенного пара хоть и зависит от температуры, как и идеальный газ, но характер этой зависимости несколько иной.

Дело в том, что, как мы знаем из основного уравнения МКТ, давление газа зависит как от температуры, так и от концентрации газа.

И поэтому давление насыщенного пара зависит от температуры нелинейно до тех пор, пока увеличивается концентрация пара, то есть пока вся жидкость не испарится. На приведённом ниже графике (рис. 3) показан характер зависимости давления насыщенного пара от температуры,

Рис. 3

причём переход от нелинейного участка к линейному как раз и означает точку испарения всей жидкости. Так как давление насыщенного газа зависит только от температуры, возможно абсолютно однозначно установить, какое будет давление насыщенного пара при заданной температуре. Эти соотношения (а также значения плотности насыщенного пара) занесены в специальную таблицу.

Обратим теперь наше внимание на такой важный физический процесс, как кипение. В восьмом классе уже давалось определение кипению как процессу парообразования более интенсивному, нежели испарение. Теперь же мы несколько дополним это понятие.

Определение. Кипение – процесс парообразования, протекающий по всему объёму жидкости. Каков же механизм кипения? Дело в том, что в воде всегда есть растворённый воздух, а в результате увеличения температуры его растворимость уменьшается, и образуются микропузырьки. Так как дно и стенки сосуда не идеально гладкие, эти пузырьки цепляются за неровности внутренней стороны сосуда.

Теперь раздел вода-воздух существует не только у поверхности воды, но и внутри объёма воды, и в пузырьки начинают переходить молекулы воды. Таким образом, внутри пузырьков появляется насыщенный пар. Далее эти пузырьки начинают всплывать, увеличиваясь в объёме и принимая большее количество молекул воды внутрь себя, а у поверхности лопаются, выбрасывая насыщенный пар в окружающую среду (рис. 4).

Рис. 4. Процесс кипения (Источник)

Условием же образования и всплытия этих пузырьков является следующее неравенство: давление насыщенного пара должно быть больше или равняться атмосферному давлению.

Таким образом, так как давление насыщенного пара зависит от температуры, температура кипения определяется давлением окружающей среды: чем оно меньше, тем при более низкой температуре закипает жидкость, и наоборот.

На следующем уроке мы начнём рассматривать свойства твёрдых тел.

Список литературы

  1. Мякишев Г.Я., Синяков А.З. Молекулярная физика. Термодинамика. – М.: Дрофа, 2010.
  2. Генденштейн Л.Э., Дик Ю.И. Физика 10 класс. – М.: Илекса, 2005.
  3. Касьянов В.А. Физика 10 класс. – М.: Дрофа, 2010.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Physics.ru (Источник).
  2. Chemport.ru (Источник).
  3. Narod.ru (Источник).

Домашнее задание

  1. Стр. 74: №  546–550. Физика. Задачник. 10-11 классы. Рымкевич А.П. – М.: Дрофа, 2013. (Источник)
  2. Почему альпинисты не могут сварить яйца на высоте?
  3. Какие вы можете привести способы остудить горячий чай? Обоснуйте их с точки зрения физики.
  4. Почему следует ослаблять газовый напор на конфорке после закипания воды?
  5. *Каким образом можно добиться нагревания воды выше ста градусов по Цельсию?

Источник: https://interneturok.ru/lesson/physics/10-klass/osnovy-molekulyarno-kineticheskoy-teorii/zavisimost-davleniya-nasyschennogo-para-ot-temperatury-kipenie?block=player

Задание №11 ЕГЭ по физике

На графике зависимости давления от абсолютной температуры

Задание №11 ЕГЭ по физике продолжает тему термодинамики и молекулярно кинетической теории. Рассмотрим типовые варианты данных заданий и немного теории!

Теория к заданию №11 ЕГЭ по физике

На рисунках изображены графики зависимости V газа от значений температуры при разных процессах:

Уравнение состояния газа через концентрацию молекул имеет вид:

Зависимость давления от объема при разных процессах:

Среднее значение квадратичной скорости молекул определяется формулой

 Алгоритм решения:

  1. Рассматриваем рисунок, данный в задании.
  2. Анализируем газовые процессы, и проверяем правильность первого утверждения.
  3. Проверяем, истинно ли второе утверждение.
  4. Анализируем третье утверждение
  5. Проверяем, верно ли четвертое утверждение.
  6. Проверяем, какой происходит процесс на промежутке DA.
  7. Записываем результат.

Решение:

1. На приведенном в задании рисунке изображен процесс циклического характера, причем на участках  цикла AB и CD объем не изменяется. Этот процесс изохорного типа.

На участках BC и DA отображен изотермический процесс. Причем, на первом из участков происходит (ВС), а на втором сжатие (DA). Расширяясь, газ выполняет положительную работу. При сжатии (отрицательную) работу выполняет поршень. И она отрицательная. В результате поршень возвращается в начальное положение.

Это означает, что разница объёмов в конце цикла нулевая. Работа имеет большее значение на том промежутке, где температурный показатель выше. Это происходит при расширении, на участке ВС. Значит, тогда положительная работа больше по модулю, чем отрицательная.

Следовательно, газ выполнил в результате положительную работу, и утверждение 1 верно.

2. На промежутке AB осуществляется изохорный процесс. Работа при таких процессах не выполняется. Температура на промежутке АВ и энергия внутреннего теплового движения возрастают. Поскольку повышается температурный показатель, растет внутреннее давление при неизменном объеме. Следовательно и значение внутренней энергии возрастает. Утверждение 2 является правильным.

3. На промежутке ВС отображен изотермический процесс, а следовательно, температура и энергия газа не меняются, потому как этот процесс является изотермическим. Следовательно, утверждение 3 неверно.

4. На промежутке СD газ не выполняет никакой работы, поскольку имеет место изохорный процесс . Утверждение 4 неверно.

5. На промежутке DA газ сжимают изотермическим способом, поскольку повышается показатель давление. Тогда утверждение 5 неверно.

Ответ: 12

Алгоритм решения:

  1. Анализируем изображенный график.
  2. Выписываем формулу, позволяющую определить концентрацию молекул.
  3. Записываем уравнение газа через концентрацию.
  4. Анализируем процесс, происходящий в газе. Ищем ответ на вопрос 2.
  5. Определяем истинность утверждений 3 и 5.
  6. Устанавливаем, истинно ли 4 предложение.
  7. Записываем ответ.

Егэ задания а,в и с по теме молекулярная физика и термодинамика

На графике зависимости давления от абсолютной температуры

A1

Молекулярная физика

В баллоне находится 3⋅1025  молекул газа. Какое примерно количество вещества находится в баллоне?

 1) 

0,05 моля.

 2) 

0,3 моля.

 3) 

50 молей.

 4) 

500 молей.

A2

Какое из следующих утверждений подтверждением положения молекулярно-кинетической теории строения вещества о том, что частицы вещества хаотично движутся, может служить: 1 — возможность испарения жидкости при любой температуре; 2 — зависимость давления столба жидкости от глубины; 3 — выталкивание из жидкости погруженных в нее тел?

 1) 

Только 1.

 2) 

Только 2.

 3) 

Только 1 и 2.

 4) 

Только 2 и 3.

A3

При неизменной абсолютной температуре концентрацию молекул идеального газа уменьшили в 4 раза. При этом давление газа

 1) 

увеличилось в 4 раза.

 2) 

уменьшилось в 2 раза.

 3) 

уменьшилось в 4 раза.

 4) 

не изменилось.

A4

Наименьшая упорядоченность в расположении частиц характерна для

 1) 

газов.

 2) 

жидкостей.

 3) 

кристаллических тел.

 4) 

аморфных тел.

A5

На рисунке показаны графики четырех процессов изменения состояния данной массы идеального газа. Изотермическим сжатием является процесс

 1) 

1.

 2) 

2.

 3) 

3.

 4) 

4.

A6

При сжатии объем данной массы идеального газа уменьшился в 2 раза, давление газа уменьшилось в 2 раза. Абсолютная температура газа при этом

 1) 

увеличилась в 2 раза.

 2) 

уменьшилась в 2 раза.

 3) 

уменьшилась в 4 раза.

 4) 

не изменилась.

A7

Шесть молей водорода находятся в сосуде при комнатной температуре и давлении p.  Каким будет давление трех молей кислорода в том же сосуде и при той же температуре? (Газы считайте идеальными.)

 1) 

p/2.

 2) 

p.

 3) 

8p.

 4) 

16p.

A8

Относительная влажность воздуха в комнате при некоторой температуре равна 40 %.  Каково соотношение парциального давления p  водяного пара в комнате и давления pн  насыщенного водяного пара при той же температуре?

 1) 

p меньше pн в 2,5 раза.

 2) 

p больше pн в 2,5 раза.

 3) 

p меньше pн на 40 %.

 4) 

p больше pн на 40 %.

A9

Объем идеального газа увеличился в 2 раза, давление газа при этом не изменилось. Как изменилась абсолютная температура газа? Масса газа постоянна.

 1) 

Увеличилась в 2 раза.

 2) 

Уменьшилась в 2 раза.

 3) 

Увеличилась в 4 раза.

 4) 

Уменьшилась в 4 раза.

A10

На рисунке представлен график зависимости объема данной массы идеального газа от абсолютной температуры при переходе из состояния 1 в состояние 2. Давление газа при этом

 1) 

уменьшается.

 2) 

увеличивается.

 3) 

не изменяется.

 4) 

сначала увеличивается, затем уменьшается.

A11

Идеальный газ сначала нагревался при постоянном объеме, потом его объем уменьшался при постоянном давлении, затем при постоянной температуре давление газа уменьшилось до первоначального значения. Какой из графиков в координатных осях  p−V  соответствует этим изменениям состояния газа? Масса газа постоянна.

 1) 

 2) 

 3) 

 4) 

A12

Изменится ли, и если изменится, то как, абсолютная температура идеального газа, если уменьшить его давление в 2 раза при осуществлении процесса, описываемого формулой p2V=const?  Масса газа постоянна.

 1) 

Не изменится.

 2) 

Уменьшится в 2 раза.

 3) 

Увеличится в 2 раза.

 4) 

Увеличится в 4 раза.

Термодинамика

Задание

A1

Воздух в комнате состоит из смеси газов: водорода, кислорода, азота, водяных паров, углекислого газа и др. При тепловом равновесии у всех этих газов одинаковое (-ая)

 1) 

давление.

 2) 

температура.

 3) 

концентрация молекул.

 4) 

теплоемкость.

A2

В металлическом стержне теплопередача осуществляется преимущественно путем

 1) 

излучения.

 2) 

конвекции.

 3) 

теплопроводности.

 4) 

излучения и конвекции.

A3

На рисунке показан график зависимости температуры T вещества от времени  t  в процессе его нагревания и охлаждения. В начальный момент времени вещество находилось в кристаллическом состоянии. Какая из точек соответствует окончанию процесса плавления вещества?

 1) 

5.

 2) 

2.

 3) 

3.

 4) 

6.

A4

Изменяется ли, а если изменяется, то как внутренняя энергия кристаллического вещества в процессе его плавления?

 1) 

Увеличивается.

 2) 

Уменьшается.

 3) 

Не изменяется.

 4) 

Для одних кристаллических веществ внутренняя энергия увеличивается, для других – уменьшается.

A5

Внешние силы совершили над идеальным газом работу 500 Дж,  и при этом внутренняя энергия газа уменьшилась на 200 Дж.  В этом процессе газ

 1) 

отдал количество теплоты, равное 700 Дж.

 2) 

отдал количество теплоты, равное 300 Дж.

 3) 

получил количество теплоты, равное 700 Дж.

 4) 

получил количество теплоты, равное 300 Дж.

A6

Какое выражение соответствует первому закону термодинамики в изохорическом процессе? Буквой A  обозначена работа внешних сил.

 1) 

ΔU=Q.

 2) 

ΔU=A.

 3) 

ΔU=0.

 4) 

Q=−​A.

A7

На рисунке показан график зависимости давления данной массы одноатомного идеального газа от абсолютной температуры. Газ совершает работу, равную 3 кДж.  Количество теплоты, полученное газом, равно

 1) 

1кДж.

 2) 

3кДж.

 3) 

4кДж.

 4) 

6кДж.

A8

Какую работу совершает газ при переходе из состояния 1 в состояние 4 (см. рисунок)? Масса газа постоянна.

 1) 

2 Дж.

 2) 

2 кДж.

 3) 

2,5 кДж.

 4) 

5 кДж.

A9

Рабочее тело тепловой машины получило количество теплоты 70 кДж. При этом холодильнику передано количество теплоты 52,5 кДж. КПД такой машины

 1) 

43 %.

 2) 

17,5 %.

 3) 

25 %.

 4) 

75 %.

A10

Состояние данной массы идеального газа изменилось в соответствии с графиками зависимости давления газа от его объёма. Изменение внутренней энергии

 1) 

больше в первом случае.

 2) 

больше во втором случае.

 3) 

в обоих случаях одинаково.

 4) 

меньше в первом случае.

A11

На рисунке представлен график зависимости абсолютной температуры T  воды массой m  от времени t  Теплоотвод осуществлялся с постоянной мощностью P.  В момент времени t=0  вода находилась в газообразном состоянии. Какое из приведенных ниже выражений определяет удельную теплоемкость льда по результатам этого опыта?

 1) 

P ⋅Δt5m ⋅ΔT3.

 2) 

P ⋅Δt2m.

 3) 

P ⋅Δt3m ⋅ΔT2.

 4) 

P ⋅Δt4m.

A12

Какое количество теплоты нужно передать одному молю одноатомного идеального газа, чтобы изобарно увеличить его объем в 3 раза? Начальная температура газа равна T0.  

 1) 

32R⋅T0.

 2) 

3RT0.

 3) 

52RT0.

 4) 

5RT0.

Источник: https://infourok.ru/ege-zadaniya-av-i-s-po-teme-molekulyarnaya-fizika-i-termodinamika-386187.html

ПроГипертонию
Добавить комментарий