Контрольные задания > Один моль разреженного аргона участвует в процессе 1-2-3, представленном на графике зависимости давления p от средней кинетической энергии Ек теплового движения молекул. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на рисунке.
Вопрос:

Один моль разреженного аргона участвует в процессе 1-2-3, представленном на графике зависимости давления p от средней кинетической энергии Ек теплового движения молекул. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на рисунке.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Разбираемся:

Логика такая: Для решения этой задачи нам нужно проанализировать каждый этап процесса (1-2 и 2-3) на основе представленного графика зависимости давления (p) от средней кинетической энергии (Ek). Средняя кинетическая энергия молекул связана с температурой газа, поэтому изменение Ek напрямую отражает изменение температуры.

По шагам:

  • Процесс 1-2: На графике видно, что при переходе от состояния 1 к состоянию 2 средняя кинетическая энергия (Ek) увеличивается (движение вправо по оси X), а давление (p) также увеличивается (движение вверх по оси Y). Так как Ek связана с температурой, температура растет. Увеличение Ek означает, что газ совершает работу или получает энергию. Поскольку температура растет, газ получает теплоту.
  • Процесс 2-3: На этом этапе средняя кинетическая энергия (Ek) остается постоянной (точка 2 и 3 находятся на одной вертикали по оси X, т.е. Ek одинаково). Однако давление (p) увеличивается (движение вверх по оси Y). Постоянная Ek означает постоянную температуру. Увеличение давления при постоянной температуре и, следовательно, постоянном объеме (так как Ek не меняется), означает, что газ совершает работу, но при этом получает энергию, чтобы поддерживать температуру.

Анализируем утверждения:

  1. 1) В процессе 1-2 аргон получает положительное количество теплоты. Верно. Ek растет, значит, температура растет, а значит, газ получает теплоту.
  2. 2) В процессе 2-3 аргон изотермически расширяется. Неверно. В процессе 2-3 Ek (и, следовательно, температура) остается постоянной (изотермический), но давление растет, а Ek не меняется, что означает, что объем не может расширяться, а скорее остается постоянным, так как Ek - это координата, а не показатель объема. На графике мы видим, что Ek не меняется, поэтому объем тоже остается постоянным.
  3. 3) В процессе 1-2 концентрация аргона остаётся неизменной. Невозможно определить напрямую из графика.
  4. 4) В процессе 2-3 температура аргона остаётся неизменной. Верно. Так как Ek (средняя кинетическая энергия) остается постоянной, то и температура аргона остается неизменной.
  5. 5) В процессе 2-3 внутренняя энергия аргона увеличивается. Неверно. Внутренняя энергия идеального одноатомного газа прямо пропорциональна его температуре. Поскольку температура в процессе 2-3 остается постоянной (Ek не меняется), внутренняя энергия также остается постоянной.

Правильные утверждения: 1 и 4.

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю