Задание 9. МКТ и термодинамика — выбор верных утверждений

В вертикальном цилиндре под поршнем находится 2 моль гелия. Поршень может перемещаться в цилиндре без трения. Масса гелия в цилиндре постоянна. Атмосферное давление считать постоянным. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие изменение состояния гелия.
1) При сжатии гелия в цилиндре внешние силы совершают отрицательную работу.
2) При медленном повышении температуры давление гелия в сосуде увеличивается.
3) При медленном понижении температуры сила давления гелия на поршень не изменяется.
4) Если на поршень насыпать некоторое количество песка, не меняя температуры гелия, то давление гелия после того, как система придёт в равновесие, будет равно первоначальному давлению.
5) При медленном повышении температуры объём, занимаемый гелием, увеличивается.

Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В начальный момент времени в левой части сосуда содержится 4 моль гелия, в правой – 40 г аргона. Перегородка может пропускать молекулы гелия и является непроницаемой для молекул аргона. Температура газов одинаковая и остаётся постоянной. Выберите все верные утверждения, описывающих состояние газов после установления равновесия в системе.
1) Концентрация гелия в правой части сосуда в 2 раза меньше, чем аргона.
2) Отношение давления газов в правой части сосуда к давлению газа в левой части равно 1,5.
3) В правой части сосуда общее число молекул газов меньше, чем в левой части.
4) Внутренняя энергия гелия и аргона одинакова.
5) В результате установления равновесия давление в правой части сосуда увеличилось в 3 раза.

Зависимость температуры 1 моль одноатомного идеального газа от давления показана на рисунке. Выберите из предложенных утверждений все, которые верно отражают результаты этого эксперимента.

1) В процессе 1–2 объём газа увеличился в 3 раза.
2) В процессе 2–3 газ совершал положительную работу.
3) В процессе 2–3 внутренняя энергия газа уменьшалась.
4) В процессе 1–2 газ отдал положительное количество теплоты.
5) В процессе 1–2 концентрация молекул газа не менялась.

В жёстком герметичном сосуде объёмом 1 \text{ м}^3 при температуре 289 К длительное время находился влажный воздух и 10 г воды. Сосуд медленно нагрели до температуры 298 К. Пользуясь таблицей плотности насыщенных паров воды, выберите все верные утверждения о результатах этого опыта

1) При температуре 23^\circ C влажность воздуха в сосуде была равна 48,5%.
2) В течение всего опыта в сосуде находилась вода в жидком состоянии.
3) Так как объём сосуда не изменялся, давление влажного воздуха увеличивалось пропорционально его температуре.
4) В начальном состоянии при температуре 289 К пар в сосуде был насыщенный.
5) Парциальное давление сухого воздуха в сосуде не изменялось.

В цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится водяной пар и капля воды. С паром в сосуде при постоянной температуре провели процесс a \rightarrow b \rightarrow c, pV –диаграмма которого представлена на рисунке. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения относительно проведённого процесса.

1) На участке b\rightarrow c масса пара уменьшается.
2) На участке a \rightarrow b к веществу в сосуде подводится положительное количество теплоты.
3) В точке c водяной пар является насыщенным.
4) На участке a \rightarrow b внутренняя энергия капли уменьшается.
5) На участке b \rightarrow c внутренняя энергия пара уменьшается.

На рисунке показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством газообразного неона (p – давление неона; V – его объём).

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на рисунке.
1) В процессе 2 абсолютная температура неона изобарно увеличилась в 2 раза.
2) В процессе 1 плотность неона увеличилась в 5 раз.
3) Работа, совершённая неоном, в обоих процессах одинакова.
4) В процессе 1 объём неона изобарно увеличился в 4 раза.
5) В процессе 2 концентрация молекул неона уменьшилась в 2 раза.

На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах p-T, где p – давление газа, T – абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующих процессы на графике.

1) Газ за цикл совершает положительную работу.
2) В процессе AB газ получает положительное количество теплоты.
3) В процессе BC внутренняя энергия газа уменьшается.
4) В процессе CD над газом совершают работу внешние силы.
5) В процессе DA газ изотермически расширяется.

На рисунке показана зависимость давления газа p от его плотности \rho в циклическом процессе, совершаемом 2 моль идеального газа в идеальном тепловом двигателе. Цикл состоит из двух отрезков прямых и четверти окружности.

На основании анализа этого циклического процесса выберите все верные утверждения.
1) В процессе 1-2 температура газа уменьшается.
2) В состоянии 3 температура газа максимальна.
3) В процессе 2-3 объём газа уменьшается.
4) Отношение максимальной температуры к минимальной температуре в цикле равно 8.
5) Работа газа в процессе 3-1 положительна.

Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В начальный момент времени в левой части сосуда содержится 4 моль гелия, в правой – 20 г неона. Перегородка может пропускать молекулы гелия и является непроницаемой для молекул неона. Температура газов одинаковая и остаётся постоянной.

Выберите все верные утверждения, описывающих состояние газов после установления равновесия в системе.

1) Концентрация гелия в правой части сосуда в 2 раза больше, чем неона.

2) Отношение давления гелия в левой части сосуда к давлению газов в правой части сосуда равно 1,5.

3) В правой части сосуда общее число молекул газа меньше, чем в левой части.

4) Внутренняя энергия гелия и неона в сосуде одинакова.

5) В результате установления равновесия давление в правой части сосуда увеличилось в 3 раза.

При изучении процессов, происходящих с гелием, ученик занёс в таблицу результаты измерения температуры и давления одного и того же количества газа в различных равновесных состояниях.

Какие из утверждений, приведённых ниже, соответствуют результатам этих опытов? Газ считать идеальным.

1) Внутренняя энергия газа в состоянии 6 в 3 раза больше, чем в состоянии 5.

2) При переходе от состояния 2 к состоянию 3 в ходе изотермического процесса газ совершил положительную работу.

3) В состояниях 1-3 объём газа был одинаковым.

4) При переходе от состояния 5 к состоянию 6 в ходе изохорного процесса газ получил положительное количество теплоты.

5) Объём газа в состоянии 4 в 2 раза меньше объёма газа в состоянии 1.

При изучении процессов, происходящих с гелием, ученик занёс в таблицу результаты измерения температуры и давления одного и того же количества газа в различных равновесных состояниях.

Какие из утверждений, приведённых ниже, соответствуют результатам этих опытов? Газ считать идеальным.

1) Внутренняя энергия газа в состоянии 6 в 1,5 раза больше, чем в состоянии 2.
2) При переходе от состояния 2 к состоянию 3 в ходе изотермического процесса внешние силы совершили над газом положительную работу.
3) В состояниях 1-3 объём газа был одинаковым.
4) При переходе от состояния 5 к состоянию 6 в ходе изохорного процесса газ получает положительное количество теплоты.
5) Объём газа в состоянии 4 в 2 раза меньше объёма газа в состоянии 1.

В вертикальном цилиндре под поршнем находится 2\ \text{моль} аргона. Поршень может перемещаться в цилиндре без трения. Атмосферное давление считать постоянным. Масса аргона в цилиндре постоянна. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие изменение состояния аргона.

1) При сжатии аргона в цилиндре внешние силы совершают отрицательную работу.

2) При медленном повышении температуры давление аргона в сосуде увеличивается.

3) При медленном понижении температуры сила давления аргона на поршень не изменяется.

4) Если на поршень насыпать некоторое количество песка, то давление аргона после того, как система придёт в равновесие, будет больше первоначального давления.

5) При медленном повышении температуры объём, занимаемый аргоном, уменьшается.

В вертикальном цилиндре под поршнем находится 1 моль гелия. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. Атмосферное давление считать постоянным. Масса гелия в цилиндре постоянна. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие изменение состояния гелия.

1) При медленном понижении температуры давление гелия не изменяется
2) Если на поршень насыпать некоторое количество песка, не меняя температуры гелия, то после установления равновесия в системе давление гелия будет меньше первоначального давления.
3) При медленном повышении температуры сила давления гелия на поршень не изменяется
4) При медленном понижении температуры объём, занимаемый гелием, не изменяется.
5) При медленном изотермическом сжатии гелия в цилиндре он отдаёт окружающим телам некоторое положительное количество теплоты.

Объём сосуда с идеальным газом уменьшили вдвое и добавили в сосуд такое же количество того же газа. Температура в сосуде поддерживается постоянной.

Выберите все верные утверждения, описывающих этот процесс.
1) Давление газа в этом процессе увеличилось в 4 раза.
2) Внутренняя энергия газа в сосуде увеличилась.
3) Концентрация молекул газа в сосуде уменьшилась.
4) Давление газа в результате этого процесса не изменилось.
5) Плотность газа в сосуде увеличилась.

Объём сосуда с идеальным газом увеличили вдвое и добавили в сосуд такое же количество того же газа. Температура в сосуде поддерживается постоянной.

Выберите все верные утверждения, описывающих этот процесс.
1) Давление газа в этом процессе увеличилось в 4 раза.
2) Внутренняя энергия газа в сосуде увеличилась.
3) Концентрация молекул газа в сосуде уменьшилась.
4) Давление газа в результате этого процесса не изменилось.
5) Плотность газа в сосуде увеличилась.

Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В левой части сосуда содержится 20 г неона, в правой — 2 моль гелия. Перегородка может пропускать молекулы гелия и является непроницаемой для молекул неона. Температура газов одинакова и остаётся постоянной.
Выберите все верные утверждения, описывающих состояние газов после установления равновесия в системе.
1) Внутренняя энергия гелия в сосуде меньше, чем внутренняя энергия неона.
2) Концентрация гелия в левой части сосуда в 2 раза больше концентрации неона.
3) В левой части сосуда общее число молекул газов в 2 раза больше, чем в правой.
4) Внутренняя энергия гелия в сосуде в конечном состоянии меньше, чем в начальном.
5) В конечном состоянии давление в левой части сосуда в 2 раза больше, чем в правой.

Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В левой части сосуда содержится 2 моль гелия, в правой — 40 г аргона. Перегородка может пропускать молекулы гелия и является непроницаемой для молекул аргона. Температуры газов одинаковы и остаются постоянными.
Выберите все верные утверждения, описывающих состояние газов после установления равновесия в системе.
1) Внутренняя энергия гелия в сосуде больше, чем внутренняя энергия аргона.
2) Концентрация гелия и аргона в правой части сосуда одинакова.
3) В правой части сосуда общее число молекул газов в 2 раза меньше, чем в левой.
4) Внутренняя энергия гелия в сосуде в конечном состоянии больше, чем в начальном.
5) Давление в обеих частях сосуда одинаково.

Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В левой части сосуда содержится 40 г неона, в правой — 2 моль гелия. Перегородка может пропускать молекулы гелия и является непроницаемой для молекул неона. Температура газов одинакова и остаётся постоянной.

Выберите все верные утверждения, описывающих состояние газов после установления равновесия в системе.
1) Внутренняя энергия гелия в сосуде меньше, чем внутренняя энергия неона.
2) Концентрация гелия в левой части сосуда в 2 раза больше концентрации неона.
3) В левой части сосуда общее число молекул газов в 3 раза больше, чем в правой части.
4) Внутренняя энергия гелия в сосуде в конечном состоянии меньше, чем в начальном.
5) В конечном состоянии давление в левой части сосуда в 3 раза больше, чем в правой.

В ходе адиабатного процесса внутренняя энергия 1 моль разреженного аргона уменьшилась. Выберите из предложенного перечня все верные утверждения, описывающих данный процесс.
1) Температура газа в ходе процесса увеличилась.
2) В ходе процесса газ расширился, совершив работу.
3) Давление газа в течение всего процесса остаётся неизменным.
4) Концентрация молекул газа в ходе процесса уменьшилась.
5) Объём газа в ходе процесса уменьшается.

В ходе адиабатного процесса внутренняя энергия 2 моль разреженного аргона уменьшилась.

Выберите из предложенного перечня все верные утверждения, верно описывающие данный процесс, и укажите их номера.
1) Температура газа в ходе процесса увеличилась.
2) В ходе процесса газ расширился, совершив работу.
3) Давление газа в течение всего процесса остаётся неизменным.
4) Концентрация молекул газа в ходе процесса уменьшилась.
5) Объём газа в ходе процесса уменьшается.