Задача по МКТ и термодинамике №30

Просмотров 5 Комментарии 0

При переводе идеального газа из состояния 1 в состояние 2 давление $p$ газа пропорционально его плотности $ρ$ (см. рисунок). Масса газа в процессе остаётся постоянной.

Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процесс 1-2.

1) Абсолютная температура газа остается неизменной.

2) Концентрация молекул газа уменьшается.

3) Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа увеличивается.

4) Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа уменьшается.

5) Происходит изотермическое сжатие газа.

1) $В ерно$

По уравнению Клапейрона – Менделеева:

ρ p= μ-RT,

где $T$ – температура, $μ$ – молярная масса газа.

Так как $p$ и $ρ$ имеют прямую пропорциональность $p =α ρ$ , где $α$ – некоторый постоянный коэффициент, то:

ρ αμ αρ= μ-RT ⇒ T = R--= const

2) $Неверно$

Плотность газа равна

m- ρ= V ,

где $m$ – масса газа, $V$ – его объём.

Так как масса газа не изменяется, то объём уменьшается.

Концентрация

N n= V ,

где $N$ – количество молекул.

Количество молекул постоянно, а объём уменьшается, значит, концентрация увеличивается.

3) $Неверно$

Кинетическая энергия находится по формуле:

3 Ek = 2kT

2 m0v--= 3kT 2 2

v2 ∼ T

Так как температура постоянна, то и скорость постоянна.

4) $Неверно$

Кинетическая энергия

3 Ek = 2kT,

так как температура постоянна, то и кинетическая энергия постоянна.

5) $Верно$

Да, температура постоянна, а объём уменьшается.

Молекулярная физика