Молекулярно-кинетическая теория и идеальный газ. Основы

Молекулярно-кинетическая теория и идеальный газ. Основы
термодинамики
1. Идеальным называется газ, у которого:
a) можно пренебречь взаимодействием между молекулами
b) скорости всех молекул одинаковы
c) импульсы всех молекул одинаковы
d) кинетическая энергия всех молекул одинакова
e) можно пренебречь потенциальной энергией взаимодействия между молекулами
2. Как связана температура to по Цельсию с абсолютной температурой?
a) to=T+273
b) to=T
c) T= to+273
d) T=273- to
e) to=273-T
3. Какая из формул правильно определяет зависимость внутренней энергии υ молей идеального
одноатомного газа от температуры?
a)U=½*υRT
b) U=1/3* υRT
c) U=2/3* υRT
d) U=υRT
e) U=3/2* υRT
4. По какой из формул можно определить число N молекул в газе массой m, если его молярная
масса M?
a) N=(M/m)*NA
b) N=(m/M)* NA
c) N=(3m/2M)*NA
d) N=m*M*NA
e) N=(2m/3M)*NA
5. По какой из формул можно рассчитать среднюю квадратичную скорость молекул газа при
заданной температуре?(m0 - масса одной молекулы)
a)Uкв=√(3*K*T)/ m0
b) Uкв=(3*K*T)/ m0
c) Uкв=√(3*K*T)/(2* m0)
d) Uкв=√(2*K*T)/ m0
e) Uкв=√3*K*T* m0
6. Как связаны давление идеального газа p, концентрация молекул n и его абсолютная температура
T?
a) p=1/3*n*k*T
b) p=3/2*n*k*T
c) p=n*k*T
d) p=2/3*n*к*T
Р
2
e) p=k*T
7. Какой процесс изображён на ТР- диаграмме для идеального
газа?
1
a) Адиабатический
b) Изотермический
c) Изобарический
d) Изохорический
Т
e) Среди ответов нет правильных
8. В каком из изображённых на PV- диаграмме процессах
температура идеального газа не менялась?
Р
a) А1
1
b) А2
c) А3
4
A
2
d) А4
e) Верного ответов среди перечисленных нет
3
V
9. Какой процесс 1-2 изображён на TV- диаграмме для
идеального газа?
a) Адиабатический
b) Изохорический
c) Изобарический
d) Изотермический
e) Среди ответов нет правильного
10. Какой процесс изображён на PV- диаграмме для
идеального газа?
a) Адиабатический
b) Изохорический
c) Изобарический
d) Изотермический
e) Среди ответов нет правильного
Т
2
1
V
Р
2
1
V
11. В каких, из изображённых на PV- диаграмме процессах,
температура идеального газа увеличивается?
a) А1 и А2
b) А2 и А3
c) А1 и А4
d) А3 и А4
e) А1 и А3
Р
4
A
3
1
2
V
12. В каком из изображённых на PV- диаграмме процессов,
идеальный газ совершает наибольшую работу?
a) А1
b) А2
c) А3
d) А4
e) А5
Р
1
2
3
4
5
V
13. В каких из изображённых на PV- диаграммах процессах,
температура идеального газа уменьшается?
a) А1 и А2
b) А3 и А4
c) А1 и А4
d) А2 и А4
e) А2 и А3
Р
3
A
2
4
1
V
14. Дан график зависимости давления некоторой постоянной
массы идеального газа от температуры. Объёмы газа в точках
1,2,3 связаны следующим образом:
a) V1 > V2 > V3
b) V1 > V2 = V3
c) V1 < V2 < V3
d) V1 < V2 = V3
e) V1 = V2 < V3
Р
2
1
3
Т
Р
15. Дан график зависимости давления некоторой постоянной
1
3
массы идеального газа от температуры. Объёмы газа в точках
1,2,3 связаны между собой следующим образом:
a) V1 > V2 > V3
2
b) V1 = V2 < V3
c) V1 < V2 < V3
Т
d) V1 < V2 = V3
e) V1 > V2 = V3
16. В озеро глубиной 20 метров и площадью 100 км бросили
кристаллик соли массой 0,01 г Соль, растворившись, равномерно распределилась в озере. Сколько
молекул соли находится в 1мм3 воды? Молярная масса соли 0,04 кг/моль.
a) 125
b) 750
c) 75
d) 7500
e) 1225
17. При какой температуре по шкале Кельвина средняя квадратичная скорость молекул криптона
равна 830 м/с, молярная масса криптона 84 г/моль.
a) 232
b) 2180
c) 2000
d) 2304
e) 2324
18. Во сколько раз возрастёт плотность идеального газа при увеличении давления от 100 кПа до
140 кПа в ходе изотермического процесса?
a) 2,8
b) 1,49
c) 1,4
d) 1,96
e) 4
19. При повышении температуры идеального газа на 180 К средняя квадратичная скорость его
молекул возросла с 400 м/с до 500 м/с. На сколько градусов нужно нагреть газ, чтобы увеличить
среднюю квадратичную скорость его молекул с 500 м/с до 600 м/с?
a) 220
b) 2200
c) 22
d) 2
e) 2,2
20. Камеру футбольного мяча объёмом 2,5 л. накачивают воздухом с помощью насоса,
забирающего при каждом качании 0,15 л. воздуха при давлении 100 кПа. Определить в кПа
давление в камере после 50 качаний, если сначала она была пустой. Температура постоянна.
a) 3000
b) 300*103
c) 300*10-3
d) 3*103
e) 300
21. В ходе изотермического процесса давление газа уменьшилось на 50 кПа. Определить в кПа
конечное давление газа, если его объём увеличился в 6 раз.
a) 10
b) 100
c) 1000
d) 1
e) 105
22.Молярная масса кислорода M=0,032 кг/моль. При этом масса одной молекулы кислорода:
a) 5,3*10-26 кг
b) 8,1*10-26 кг
c) 16,2*10-26 кг
d) 32,3*10-26 кг
e) 48,5*10-26 кг
23. Какова средняя квадратичная скорость движения молекул газа, если имея массу 6,1 кг, он
занимает объём 5 м3 при давлении 2*105 Па.
a) 500м/с
b) 400 м/с
c) 700 м/с
d) 900 м/с
e) 600 м/с
24. Определите такое число молекул в 1 м3 газа, чтобы при температуре 27оС, давление газа
равнялось бы 4,14*105 Па.
a)1026
b) 1025
c) 2*1025
d) 2*1026
e) 2,5*1026
25. Средняя квадратичная скорость молекул водорода при 0оС равна 1760 м/с. Какова средняя
квадратичная скорость молекул кислорода при температуре 273 К ? (MH2= 0,002 кг/моль, MO2= =
0,032 кг/моль)
a) 110м/с
b) 440 м/с
c) 320 м/с
d) 500 м/с
e) 600 м/с
26. Каково давление одноатомного идеального газа, занимающего объём 2 л, если его внутренняя
энергия равна 300 Дж?
a) 105 Па
b) 106 Па
c) 107 Па
d) 5*106 Па
e) 5*105 Па
27. Какое давление на стенки сосуда производит газ, если средняя квадратичная скорость его
молекул 500 м/с, масса газа 3 г, а объём 0,5 л ?
a) 2*105 Па
b) 3*105 Па
c) 4*105 Па
d) 5*105 Па
e) 6*105 Па
28. Сколько молекул газа находится сосуде вместимостью 480 см3 при температуре 170С и
давлении 2,5*104 Па ?
a) 3*1020
b) 1,5*1021
c) 3*1021
d) 5*1019
e) 5*1020
29. Средняя квадратичная скорость молекул кислорода при 9270С равна 960 м/с. Какова средняя
квадратичная скорость этих молекул при температуре газа 270С?
a) 200 м/с
b) 824 м/с
c) 320 м/с
d) 480 м/с
e) 560 м/с
30. В закрытом сосуде средняя квадратичная скорость молекул газа увеличилась на 10%. При этом
давление:
a) возрастёт в 1,5 раза
b) возрастёт в 1,10 раза
c) не изменится
d) уменьшится в 1,10 раза
e) уменьшится в 1,21 раза
31. Определите концентрацию молекул водорода, находящегося под давлением 2,67*104 Па, если
средний квадрат поступательного движения молекул при этих условиях равен 4,0*106 м2/с2(MH2=
0,002 г/моль)
a) 3*1024 м-3
b) 6,0*1024 м-3
c) 12,0*1024 м-3
d) 24,0*1024 м-3
e) 36,0*1024 м-3
32. Объём пузырька воздуха, всплывающего на поверхность со дна озера, увеличился в 2 раза.
Определить глубину озера. Атмосферное давление равно 93 кПа. Плотность воды равна 1000
кг/м3. Температура воды не меняется с глубиной.
a) 9,2
b) 9,5
c) 9,8
d) 10,8
e) 98
33. В вертикальном цилиндре с высоты 10 м. начинает скользить без трения поршень массой 8,3
кг. сжимая 20 г. гелия. На сколько изменилась температура газа, если на высоте 4 м. поршень
остановился? Теплообменом и изменением потенциальной энергии газа пренебречь. Атмосферное
давление не учитывать.
a) 80
b) 8
c) 7
d) 7,5
e) 7,8
34. При адиабатном сжатии температура гелия возросла на 2К. Определить массу газа в граммах ,
если при сжатии газа была совершена работа 996 Дж. Молярная масса гелия 4 г/моль.
a) 160
b) 1,6
c) 1600
d) 0,16
e) 100
35. В дизеле в начале такта сжатия температура воздуха равна 270С, а давление 70кПа. Во время
сжатия объём воздуха уменьшается в 15 раз, а давление возрастает до 3,5 МПа. При этих условиях
температура воздуха в конце такта сжатия равна:
a) 10000С
b) 5170С
c) 4270С
d) 6000С
e) 7270С
36. В баллоне вместимостью 39 л содержится 1,88 кг углекислого газа (MCO2=0,044 кг/моль) при
00С. При повышении температуры на 570С баллон разорвался. При каком давлении произошёл
взрыв баллона?
a) 2*106 Па
b) 2*105 Па
c) 3*106 Па
d) 3*105 Па
e) 5*105 Па
37.Каково давление воздуха (Mв=0,029 кг/моль) в камере сгорания дизельного двигателя при
температуре 5030С, если плотность воздуха 1,8 кг/м3.
a) 400 кПа
b) 4000 кПа
c) 40 кПа
d) 4000 Па
e) 400 Па
38.Какой минимальной емкости баллон следует взять для содержания в нём 0,1 кг водорода
(MH2=2*10-3), если при температуре 361 К давление в нём не должно превысить 6 MПа?
a) 0,025 м3
b) 0,250 м3
c) 1,250 м3
d) 2,500 м3
e) 12 м3
39. Чему равна плотность кислорода (MO2= 0,032 кг/моль) при температуре 470С и давлении
1 МПа.
a)2 кг/м3
b) 6,8 кг/м3
c) 12 кг/м3
d) 16 кг/м3
e) 68 кг/м3
40. В закрытом сосуде вместимостью 2 м3 находится 280 г азота (MN2=0,028 кг/м3) и 320 г
кислорода (MO2= 0,032 кг/м3). При температуре 160С давление такой газовой смеси будет равно:
a) 2,4*105 Па
b) 2,4*103 Па
c) 2,4*104 Па
d) 1,3*103 Па
e) 1,2*104 Па
41. В сосуде объёмом 20 л находится водород массы 4 г при температуре 270С. Молярная масса
водорода МH2=0,002 кг/моль. Давление водорода в сосуде равно:
a) 0,5*105 Па
b) 2,5*105 Па
c) 5*105 Па
d) 10*105 Па
e) 15*105 Па
42.Плотность некоторого идеального газа при температуре 100С и давлении 105 Па равна 2 кг/м3.
При этом молярная масса этого газа равна:
a) 0,047 кг/моль
b) 0,060 кг/моль
c) 0,094 кг/моль
d) 0,120 кг/моль
e) 0,200 кг/моль
43. В сосуде объёмом 30 л находится кислород массой 16 г при температуре 270С. (MO2= 0,032
кг/моль). При этом давление кислорода в сосуде равно:
a) 5 кПа
b) 25 кПа
c) 42 кПа
d) 100кПа
e) 150кПа
44. Баллон электрической лампы при изготовлении заполняют ахотнном под давлением 50,65 кПа
при температуре 288 К. Какова температура газа в горящей лампе, если давление в ней
повысилось до 111 кПа:
a) 1733 К
b) 834 К
c) 768 К
d) 633 К
e) 523 К
45. Газ, занимающий объем 12,32 л, охладили при постояяном давлении на 45,0 К, после чего его
объем стал равен 10,52 л. Какова была первоначальная температура газа?
a) 308 К
b) 324 К
c) 295 К
d) 287 К
e) 352 К
46 Сосуд, содержащий газ под давлением 0,14 МПа, соединили с пустым сосудом вместимостью
6,0 л. После этого в обоих сосудах установилось давление 0,10 МПа. Чему равна вместимость
второго сосуда если процесс изотермический.
a) 10 л
b) 15 л
c) 30 л
d) 7,5 л
e) 25 л
47. В воде всплывает пузырек воздуха. На какой глубине его объем в два раза меньше, чем вблизи
поверхности воды? Каков будет объем пузырька вблизи поверхности воды, если на глубине 3,0 м
он равен 5,0 мм3? Атмосферное давление нормальное, изменение температуры воды с глубиной не
учитыввать.
a) 15,2 м
0,8 мм2
b) 25,4 м
2,4 мм2
c) 30,9 м
1,6 мм2
d) 2,5 м
3,2 мм2
e) 10,3 м
6,4 мм2
48. Какую работу совершит газ, расширяясь при постоянном давлении 304 кПа от объема 3,0 л до
объема 18 л? Какую работу совершает 6,0 кг воздуха, расширяясь при изобарическом нагревании
от 5 до 150 С?
a) 1,1 кДж 500 кДж
b) 2,2 кДж 100 кДж
c) 4,4 кДж 250 кДж
d) 8,8 кДж 25 кДж
e) 17,6 кДж 150 кДж