Меню

На графике приведены графики зависимости давления 1 моль идеального газа

На графике приведены графики зависимости давления 1 моль идеального газа

На рисунке приведена зависимость давления p идеального газа, количество вещества которого равно ν = 1 моль, от его объёма V в процессе 1−2−3−4−5−6−7−8.

На основании анализа графика выберите два верных утверждения.

1) Работа газа в процессе 2−3 в 2 раза больше, чем работа газа в процессе 6−7.

2) В процессе 2−3 газ совершил в 4 раза большую работу, чем в процессе 6−7.

3) Температура газа в состоянии 3 меньше температуры газа в состоянии 7.

4) Температура газа в состоянии 2 равна температуре газа в состоянии 4.

5) Количество теплоты, отданное газом в процессе 3−4, в 2 раза больше количества теплоты, которое газ отдал в процессе 7−8.

На диаграмме p — V работа газа равна площади фигуры под графиком. Работа газа в процессе 2−3 равна работа в процессе 6−7 — что в 4 раза меньше чем в процессе 2−3 (утверждение 2 верно).

Согласно уравнению Клапейрона — Менделеева, температура газа является функцией его объема и давления:

В состоянии 3 температура газа равна в состоянии 7 — откуда следует, что утверждение 3 неверно.

В состоянии 2 температура газа равна а в состоянии 4 — а значит, утверждение 4 верно.

Согласно первому началу термодинамики Процессы 3−4 и 7−8 — изохорные. В этих процессах работа газа равна нулю, а внутренняя энергия изменяется следующим образом:

Отданное газом количество теплоты равно:

А значит, количество теплоты, отданное газом в процессе 3−4, в 4 раза больше количества теплоты, которое газ отдал в процессе 7−8 (утверждение 5 неверно).

Источник

На графике приведены графики зависимости давления 1 моль идеального газа

Газ нагревают изобарически. Зависимость плотности этого газа от температуры правильно изображена на рисунке

Напишем уравнение состояния идеального газа и из него найдём плотность газа:

При изобарическом процессе давление постоянно, следовательно, плотность зависит только от температуры и обратно пропорциональна ей. Зависимость плотности этого газа от температуры правильно изображена на рисунке 2.

Правильный ответ указан под номером 2.

Примечание. Нужно обратить внимание на то, что в ответах даны зависимости плотности газа от температуры, а не давления от температуры. Греческая буква ро и латинская похожи, но их следует различать.

А почему именно 2? Ведь на 3 графике тоже при уменьшении температуры уменьшается плотность

Такая зависимость между плотностью и температурой при постоянном давлении в математике называется гиперболой и именно она построена на рисунке 2.

На рисунке 4 явно изобарический процесс, почему ответ не 4?

На графиках изображены температурные зависимости плотности, а не давления.

почему 3 график не подходит? Ведь плотность обратно пропорциональна температуре

Гра­фик об­рат­ной про­пор­ци­о­наль­но­сти — ги­пер­бо­ла.

На рисунке показан график зависимости давления некоторой массы идеального газа от температуры при постоянном объеме. Какой температуре соответствует точка А?

1) 273 К 2) 0 К 3) 0 4) 273

Идеальный газ при постоянном объеме подчиняется закону Шарля, согласно которому где T — абсолютная температура. Следовательно, если продолжать закон в область низких температур, получаем, что нулевому давлению идеального газа соответствует нуль абсолютной температуры. Таким образом, точке А соответствует температура 0 K.

здравствуйте! а разве не 0 С? т.к абсцисса такова.

Из графика видно, что при температуре газ имеет ненулевое давление, график пересекает вертикальную точку не в нуле. Если переписать закон Шарля так, чтобы температура измерялась в градусах Цельсия, он приобретет вид:

Читайте также:  Скорости воздуха в воздуховоде по динамическому давлению

Это как раз уравнение прямой, имеющей корень при температуре . Если перейти назад в Кельвины, получим температуру в 1 К.

Добрый день. Тогда правильный ответ 1. Поскольку абсолютный ноль по шкале Цельсия = -273,15 градусов Цельсия.

Первый вариант ответа неправильный, так как там вообще написана абсурдная величина: отрицательная абсолютная температура, такого не бывает.

Кроме того имейте в виду, что в ЕГЭ по физике принято считать, что абсолютному нулю соответствует температура . Именно такое числовое значение указано в справочнике в начале варианта.

я извиняюсь за уже третий вопрос по этой задаче, (хотя для меня он первый), но разве можно делить на нуль? и разве можно достичь этого нуля?

Газовые законы для идеального газа, конечно, справедливы только при достаточно больших температурах, когда верны предположения о модели идеального газа. Поэтому в область низких температур линия продолжена пунктиром. Точка пересечения этого пунктира с осью температур действительно отмечает абсолютный нуль, который недостижим. В реальности, конечно, по мере снижения температуры газ в какой-то момент превратится в жидкость, и там будет уже совсем другое уравнение состояния.

В сосуде постоянного объёма 16,62 л находится идеальный газ при неизменной температуре. Через маленькое отверстие в стенке сосуда газ очень медленно выпускают наружу. На графике показана зависимость давления p газа в сосуде от количества ν газа в нём. Чему равна температура газа? Ответ выразите в К.

Состояние идеального газа описывается уравнением Клапейрона — Менделеева:

Найдем отсюда температуру газа:

В сосуде постоянного объёма 24,93 л находится идеальный газ при неизменной температуре. Через маленькое отверстие в стенке сосуда газ очень медленно выпускают наружу. На графике показана зависимость давления p газа в сосуде от количества ν газа в нём. Чему равна температура газа? Ответ выразите в К.

Состояние идеального газа описывается уравнением Клапейрона — Менделеева:

Найдём отсюда температуру газа, взяв любую точку графика, например, (0,01 моль, 1 кПа):

Как изменится внутренняя энергия идеального газа в результате понижения его температуры в 2 раза при неизменном объеме?

1) увеличится в 2 раза

2) уменьшится в 2 раза

3) увеличится или уменьшится в зависимости от изменения давления

Внутренняя энергия идеального газа не зависит от занимаемого им объема и пропорциональна его температуре. Таким образом, понижение температуры в 2 раза приведет к уменьшению внутренней энергии идеального газа в 2 раза.

Школьник проводил эксперименты по изучению законов идеального газа. Он взял сосуд, имеющий постоянный объём 2 л и снабжённый термометром и манометром. Медленно нагревая воздух в сосуде и записывая показания приборов, он получил зависимость давления р газа от его температуры Т. Полученную зависимость школьник оформил в виде точек, нанесённых на pT-диаграмму (см. рисунок). Пользуясь этой диаграммой, найдите, сколько примерно молей воздуха содержалось в сосуде. Ответ дайте с точностью до сотых.

Идеальный газ подчиняется уравнению состояния Клапейрона — Менделеева: Откуда количество вещества равно Таким образом, для ответа на вопрос задачи необходимо определить значение отношения Проще всего это сделать, аппроксимирую результаты школьника на графике линейной зависимостью и вычисляя угловой коэффициент наклона получившейся прямой (см. рис.).

Читайте также:  Низкое артериальное давление после инфаркта

В результате для количества вещества в сосуд имеем

На рТ–диаграмме изображена зависимость р давления идеального газа от температуры (см.&nbspрисунок). Какому состоянию газа из четырёх (А, В, С, D) соответствует наименьший объём? Массу газа считать неизменной.

Идеальный газ подчиняется уравнению состояния Клапейрона-Менделеева:

откуда следует, что при постоянном объёме и неизменной массе зависимость p от T является прямой. При этом чем меньше объём, тем больше коэффициент наклона прямой в осях pT, следовательно, минимальный объём соответствует состоянию B.

На VT–диаграмме изображена зависимость V, объёма идеального газа от температуры (см.&nbspрисунок). Какому состоянию газа из четырёх (А, В, С, D) соответствует наименьшее давление? Массу газа считать неизменной.

Идеальный газ подчиняется уравнению Клапейрона — Менделеева:

откуда следует, что при постоянном давлении и неизменной массе зависимость V от T является прямой. При этом чем меньше давление, тем больше коэффициент наклона прямой в осях VT, следовательно, наименьшее давление соответствует состоянию B.

Правильный ответ указан под номером 2.

На рисунке показан график зависимости давления одноатомного идеального газа от температуры при постоянной массе газа. Во сколько раз увеличилась внутренняя энергия газа в этом процессе?

Внутренняя энергия одноатомного идеального газа зависит только от его температуры

Найдем отношение конечного и начального значения внутренней энергии газа

Идеальный газ находится в сосуде при температуре 800 К и давлении p = 10 5 Па. На графике зависимости давления p газа от его плотности изображён процесс перехода этого газа из состояния 1 в состояние 2. Определите температуру газа в состоянии 2. Ответ дайте в кельвинах.

Из уравнения состояния идеального газа: Учитывая, что получаем:

В первом состоянии: во втором состоянии: Приравниваем правые части:

Идеальный газ находится в сосуде при температуре 250 К и давлении p = 10 5 Па. На графике зависимости давления p газа от его плотности изображён процесс перехода этого газа из состояния 1 в состояние 2. Определите температуру газа в состоянии 2. Ответ дайте в кельвинах.

Из уравнения состояния идеального газа: Учитывая, что получаем: В первом состоянии: откуда плотность равна: Во втором состоянии плотность равна: Из графика следует, что плотность не меняется, тогда Следовательно

С постоянным количеством идеального газа провели процесс 1–2–3–4–1, изображённый на графике зависимости давления р от объёма V. Какая точка на графике соответствует состоянию с наибольшей температурой?

Уравнение состояния идеального газа имеет вид:

Заметим, что состоянию с наибольшей температурой будет соответствовать состояние газа с наибольшим объемом и наибольшим давлением.

С постоянным количеством идеального газа провели процесс 1–2–3–4–1, изображённый на графике зависимости давления p от объёма V. Какая точка на графике соответствует состоянию с наименьшей температурой?

Уравнение состояния идеального газа имеет вид:

Заметим, что состоянию с наименьшей температурой будет соответствовать состояние газа с наименьшим объемом и наименьшим давлением.

В сосуде, закрытом поршнем, находится идеальный газ. На рисунке показан график зависимости объема газа от температуры.

В каком состоянии давление газа наибольшее?

Идеальный газ подчиняется уравнению Клапейрона — Менделеева: Следовательно, давление газа максимально, когда максимальна величина Из графика видно, что эта величина максимальна в точке С.

Давление газа изменяют изотермически. Зависимость плотности этого газа от давления правильно изображена на рисунке

Читайте также:  Котел понижении входного давления газа до

Напишем уравнение состояния идеального газа и из него найдём плотность газа:

При изотермическом процессе температура постоянна, следовательно, плотность зависит только от давления и прямо пропорциональна ей. Зависимость плотности этого газа от давления правильно изображена на рисунке 1.

Правильный ответ указан под номером 1.

Два ученика, желая привести примеры изохорного процесса, изобразили графики зависимости давления идеального газа от его абсолютной температуры Эти графики показаны на рисунках А) и Б). Какой из рисунков является правильным?

Согласно закону Шарля, при изохорном процессе отношение давления идеального газа к кго абсолютной температуре должно оставаться постоянным: Таким образом, на диаграмме изохорный процесс изображается прямой, проходящей через начало координат. Следовательно, ни один из графиков не является правильным.

На рисунке приведены графики зависимости давления 1 моль идеального газа от абсолютной температуры для различных процессов.

Изохорному процессу соответствует график

Изохорным называется процесс при постоянном объеме. Согласно закону Шарля, для идеального газа при изохорном процессе выполняется то есть линия, изображающая этот процесс на диаграмме p—T лежит на прямой, проходящей через начало координат. Подобным свойством обладает график 2.

На рисунке приведены графики зависимости объема 1 моль идеального газа от абсолютной температуры для различных процессов.

Изобарному процессу соответствует график

Изобарным называется процесс при постоянном давлении. Согласно закону Гей-Люссака, для идеального газа при изобарном процессе выполняется то есть линия, изображающая этот процесс на диаграмме V—T лежит на прямой, проходящей через начало координат. Подобным свойством обладает график 2.

В вертикальном цилиндре с гладкими стенками под массивным металлическим поршнем находится идеальный газ. В первоначальном состоянии 1 поршень опирается на жёсткие выступы на внутренней стороне стенок цилиндра (рис. 1), а газ занимает объём V и находится под давлением p, равным внешнему атмосферному. Его температура в этом состоянии равна T. Газ медленно нагревают, и он переходит из состояния 1 в состояние 2, в котором давление газа равно 2p, а его объём равен 2V (рис. 2). Количество вещества газа при этом не меняется. Постройте график зависимости объёма газа от его температуры при переходе из состояния 1 в состояние 2. Ответ поясните, указав, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

1. Определим температуру конечного состояния газа. Запишем уравнение Клапейрона — Менделеева для газа в состояниях 1 и 2:

откуда

2. Покажем силы, приложенные к поршню, когда он уже не опирается на выступы на стенках цилиндра. Сила тяжести и сила давления на поршень со стороны атмосферы постоянны. Поскольку поршень перемещается медленно, сумму приложенных к нему сил считаем равной нулю. Отсюда следует, что сила давления на поршень со стороны газа тоже постоянна. Значит, её модуль ( — площадь горизонтального сечения поршня) при любом положении поршня выше первоначального. Таким образом, при процесс нагревания газа изобарный . Определим температуру начала этого процесса :

откуда

3. На отрезке температур процесс нагревания газа изохорный давление газа с ростом его температуры при нагревании увеличивается от до

а) при

б) при объём газа меняется от до по закону

График, изображающий зависимости из пп. а) и б), представляет собой ломаную линию:

Источник

Adblock
detector