[рис.] На графике представлена зависимость объёма постоянного количества молей одноатомного идеального газа от средней кинетической энергии теплового движения молекул газа. Опишите, как изменяются давление и температура газа в процессах 1–2 и 2–3. Укажите, какие закономерности Вы использовали для объяснения.
💡 Пошаговый разбор и решение:
В процессе 1–2 средняя кинетическая энергия теплового движения молекул не меняется. Так как $\overlineE_к= $\frac{3}{2}$ kT$ то делаем вывод, что в этом процессе абсолютная температура газа не изменяется. Из закона Бойля — Мариотта $pV=const$ следует, что при изотермическом увеличении объема давление газа уменьшается.
В процессе 2–3 зависимость объема от средней кинетической энергии теплового движения молекул прямая пропорциональная (графиком является прямая, проходящая через начало координат). Давление идеального газа $p= $\frac{2}{3}$ n\overlineE_к$ где концентрация молекул $n= \frac{N}{V}$ число молекул газа $N=\nu N_A$ для постоянного количества молей является также постоянной величиной. Тогда получаем, что $pV= $\frac{3}{2}$ N_A\overlineE_к$ Так как зависимость объема от средней кинетической энергии молекул прямая пропорциональная, то давление газа не изменяется. Для изобарного процесса по закону Гей — Люссака $\frac{V}{T} =const$ при уменьшении объема температура газа уменьшается.
Ответ: давление в 1−2 уменьшалось, в 2–3 не изменялось; абсолютная температур в 1–2 не изменялась, в 2–3 уменьшалась.
В процессе 2–3 зависимость объема от средней кинетической энергии теплового движения молекул прямая пропорциональная (графиком является прямая, проходящая через начало координат). Давление идеального газа $p= $\frac{2}{3}$ n\overlineE_к$ где концентрация молекул $n= \frac{N}{V}$ число молекул газа $N=\nu N_A$ для постоянного количества молей является также постоянной величиной. Тогда получаем, что $pV= $\frac{3}{2}$ N_A\overlineE_к$ Так как зависимость объема от средней кинетической энергии молекул прямая пропорциональная, то давление газа не изменяется. Для изобарного процесса по закону Гей — Люссака $\frac{V}{T} =const$ при уменьшении объема температура газа уменьшается.
Ответ: давление в 1−2 уменьшалось, в 2–3 не изменялось; абсолютная температур в 1–2 не изменялась, в 2–3 уменьшалась.
Правильный ответ:
давление в 1−2 уменьшалось, в 2–3 не изменялось; абсолютная температур в 1–2 не изменялась, в 2–3 уменьшалась
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 107741 • Задание №22
[рис.] На рисунке представлена система тел, состоящая из неподвижного блока с перекинутой через него лёгкой и ...
ID 108716 • Задание №25
Цилиндрическая катушка из проволоки сопротивлением R = 5 Ом, состоящая из N = 500 витков с площадью сечени...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов | 3
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеется один или несколько из следующих недостатков.
В объяснении не указано или не использованы одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения | 2
Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.
ИЛИ
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи
| 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов | 3
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеется один или несколько из следующих недостатков.
В объяснении не указано или не использованы одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения | 2
Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.
ИЛИ
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи
| 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №21 по предмету Физика:
ID 107284
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате 23 °C на стенке стакана с хол...
ID 107285
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате $25 градусовС$ на стенке стак...
ID 107286
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате 29 °C на стенке стакана с хол...
ID 107287
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате $25 градусов С$ на стенке ста...
ID 107288
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате $29 градусовС$ на стенке стак...