Молекулярная физика и основы термодинамики 1 страница

@@@Основы молекулярно-кинетической теории газов

$$$B

Условие обязательного выполнения для того, чтобы газ можно было считать идеальным:

A малое расстояние между молекулами по сравнению с их размерами

B ничтожно малые силы взаимодействия между молекулами газа

C преобладание сил отталкивания между молекулами газа

D преобладание сил притяжения между молекулами газа

E ничтожно малые скорости молекул

$$$C

Температура 2г азота, занимающего объем при давлении М=28 г/моль равна:

A

B

C

D

E

$$$A

Наименьшему объему данной массы газа из указанных изохор соответствует линия:

A 1

B 2

C 3

D 4

E ось Т

$$$A

Энергия молекулы идеального газа является:

A кинетической

B потенциальной

C суммой кинетической и потенциальной

D механической

E внутренней

$$$C

Баллон емкостью наполнен азотом при давлении и температуре В баллоне находится масса азота, равная:

A

B

C

D

E

$$$B

Масса сернистого газа , занимающего объем при температуре и давлении равна:

A.

B.

C.

D.

E. 0,3 кг

$$$C

Число независимых координат для определения положения в пространстве двухатомной молекулы равно:

A. одна

B. три

C. пять

D. шесть

E. семь

$$$B

Соотношение, выражающее энергию поступательного движения одной молекулы водорода, имеет вид:

A.

B.

C.

D.

E.

$$$C

Плотность водорода при температуре и давлении равна:

A.

B.

C.

D.

E.

$$$C

Самое большое число степеней свободы имеет:

A.

B.

C.

D.

E.

$$$C

На рисунке изображено несколько изотерм. Изотерма, соответствующая самой высокой температуре, изображена кривой:

А.3

B. 2

C. 4

D. 1

E. ось V

$$$A

Зависимость средней длины свободного пробега молекул газа от его давления:

A. обратно пропорциональная

B. линейная

C. экспоненциальная

D. квадратичная

E.правильного ответа нет

$$$A

Средняя квадратичная скорость молекул воздуха при температуре и молярной массе воздуха равна:

A.

B.

C.

D.

E.

$$$B

Средняя квадратичная скорость молекулы кислорода при равна:

A.

B.

C.

D.

E.

$$$A

Соотношение, выражающее среднюю длину свободного пробега молекул газа, имеет вид:

A.

B.

C.

D.

E.

$$$A

Молекулы аргона при нормальных условиях испытывают столкновений в секунду при средней длине свободного пробега . Средняя скорость поступательного движения молекул аргона равна:

A.

B.

C.

D.

E.

$$$B

Число степеней свободы поступательного движения молекулы равно:

А. 5

В. 3

С. 6

D. 7

Е. 2

$$$B

Число степеней свободы одноатомной молекулы равно:

А. 5

В. 3

С. 6

D. 7

Е. 2

$$$B

Газ сжимают до половины его исходного объема при постоянной температуре. Средняя энергия молекул идеального газа при этом по отношению к исходной

A.уменьшается в 2 раза

B.не изменяется

C.увеличивается в 2 раза

D.увеличивается в 4 раза

E.уменьшается в 4 раза

$$$B

Выберите правильное соотношение средних кинетических энергий молекул кислорода и водорода при одинаковой температуре:

А. Е к> Eв

B. Eк = Eв

C. Eк< Eв

D. соотношение может быть произвольным

E.соотношение зависит от массы названных газов

$$$D

В ответах, представленных ниже, даны определения некоторых физических величин. Среди них выберите определение, соответствующее физической величине – постоянная Авогадро.

A.отношение числа молекул в данном теле к числу атомов в 0,012 кг

углерода

B. масса вещества, взятого в количестве одного моля

C. количество вещества, содержащее столько же молекул, сколько содержится атомов в 0,012 кг углерода

D. число молекул или атомов в моле вещества

E. среди ответов А-Г нет правильного

$$$C

Концентрация какого газа выше: одного моля кислорода или одного моля водорода, если газы находятся при нормальных условиях?

A. больше для кислорода

B. больше для водорода

C. одинаковы

D. данных для ответа недостаточно

E. все зависит от давления газа

$$$C

Температура газа в прочном сосуде повышается. Давление газа на стенки сосуда возрастает, потому что молекулы:

A. чаще о них ударяются

B. ударяются о них с большей скоростью

C. ударяются о них с большей силой

D. обладают большей энергией

E. давление газа от температуры не зависит

$$$C

Какая из нижеприведенных формул выражает функцию распределения Максвелла для скоростей молекул газа?

A.

B.

C.

D.

E.

$$$C

Какое из следующих утверждений неправильно:

A. вещества состоят из мельчайших частиц, называемых молекулами

B. эти молекулы находятся в постоянном движении, даже в твердых телах

C. все молекулы имеют одинаковые размеры и массы

D. твердое, жидкое и газообразное состояния вещества обусловлены различной степенью свободы движения составляющих его молекул

E. все приведенные утверждения правильны

$$$B

Что представляет собой броуновское движение?

A. состояние, при котором прекращается тепловое движение молекул

B. хаотическое движение частиц, взвешенных в жидкостях или газах, обусловленное столкновениями с молекулами

C. характеристика степени нагретости тела

D. совокупность ударов молекул о данную поверхность

E. взаимное проникновение молекул соприкасающихся веществ, приводящее к их взаимному перемешиванию

$$$C

Выберите выражение, описывающее распределение давления воздуха в атмосфере Земли.

A. Р= n·к·Т

B. Р·V = const

C. Р=Р_o exp(- mgz/ kT)

D. А=Р·V

E. F(v)=А· е^-mv ·VdV

$$$D

При какой температуре прекращается тепловое движение?

A. 273К

B. –200⁰ С

C. 0⁰ С

D. 0 К

E. – 27⁰ С

$$$C

Выберите правильное соотношение средних квадратичных скоростей молекул кислорода (V₁) и водорода (V₂ ) при одинаковой температуре:

A. V₁ > V ₂

B. V₁ =V₂

C. V₁ < V₂

D. средние квадратичные скорости молекул не зависят от температуры

E. соотношение для скоростей может быть любым

$$$E

Как изменится давление идеального газа, если в данном объеме скорость каждой молекулы

газа уменьшилась в 2 раза, а концентрация молекул не изменилась?

A. увеличилось в 4 раза

B. увеличилось в 2 раза

C. не изменилось

D.уменьшилось в 2 раза

E.уменьшилось в 4 раза

$$$B

Как изменится концентрация молекул газа, имеющего начальную температуру 300 К и

начальное давление 100 кПа, если газ изобарически охладить до -123⁰ С?

A. уменьшится в 2раза

B. увеличится в 2 раза

C. не изменится

D. уменьшится в 4 раза

E. уменьшится в 4 раза

$$$A

Поскольку температура характеризует внутреннее состояние тел, то температура должна …..

A. определяться состоянием движения молекул

B. определяться сортом молекул

C. быть связана с объемом, занимаемым молекулами

D. определяться только температурой окружающей среды

E. зависеть от давления газа, от сил, действующих на тело

$$$B

Какая из приведенных ниже величин соответствует порядку значения массы молекулы элемента или соединения?

A. 10²⁷ кг

B. 10^-27 кг

C. 10^-6 кг

D. 10^-10 кг

E. среди ответов А-E нет правильного

$$$D

В молекулярной физике используется понятие «идеальный газ».Это понятие применимо, когда можно пренебречь(выберите наиболее полный и точный ответ)…

A. потенциальной энергией взаимодействия частиц

B. кинетической энергией частиц

C. массой частиц

D. потенциальной энергией взаимодействия частиц и их размерами

E. среди ответов А-E нет правильного

$$$B

Атмосферный воздух – это смесь газов. Одинаковы ли средние квадратичные скорости

движения молекул этих газов?

A. скорости молекул газов одинаковы, т.к. одинакова температура

B. скорости молекул газов различны, т.к. они зависят от молярной массы

C. скорости молекул газов различны, т.к. они зависят от атмосферного давления

D. скорости молекул одинаковы, т.к. они не зависят ни от каких факторов

E. среди ответов А-E нет правильного

$$$B

Кислород массой 0,1 кг занимает объем 200 л при температуре 200 К. Какому давлению это

состояние газа соответствует?

A. Р=0,26 мПа

B. Р=26 кПа

C. Р=0

D. Р=2,66 кПа

E. Р=390 кПа

$$$B

Что происходит с давлением газа при уменьшении средней квадратичной скорости движения его молекул?

A. давление возрастает

B. давление уменьшается

C. давление не изменяется

D. данных задания недостаточно для ответа на вопрос

E. среди ответов нет верного

$$$A

Как изменится энергия молекул газа, если температура увеличится в 2 раза:

A. увеличится в 2 раза

B. не изменится

C. уменьшится в 2 раза

D. увеличится в 4 раза

E. уменьшится в 4 раза

$$$A

Плотность какого газа больше: одного моля кислорода или одного моля водорода?

А. плотность кислорода больше

B. плотность водорода больше

C. плотность газов одинакова

D. для оценки плотности необходимо задать давление газа

E. данных задания недостаточно для ответа на вопрос

$$$D

Чем обусловлено давление газа?

А. состоянием ,при котором прекращается тепловое движение молекул

B. хаотическим движением частиц, взвешенных в жидкостях или газах, обусловленным столкновениями с молекулами

C. степенью нагретости тела

D. совокупностью ударов молекул о данную поверхность

E. взаимным проникновением молекул соприкасающихся веществ, приводящим к их взаимному перемешиванию

$$$A

В ответах, представленных ниже, даны определения некоторых физических величин. Среди них выберите определение, соответствующее физической величине - количество вещества.

А. отношение числа молекул в данном теле к числу атомов в 0,012 кг

углерода

B. масса вещества, взятого в количестве одного моля

C. количество вещества, содержащее столько же молекул, сколько

содержится атомов в 0,012 кг углерода

D. число молекул или атомов в моле вещества

E. среди ответов А-Г нет правильного

$$$A

Как изменится плотность идеального газа при изобарном охлаждении его?

А. увеличится

B. уменьшится

C. не изменится

D. данных недостаточно для ответа на вопрос

E. может измениться любым образом

$$$C

Какова вероятность того, что модуль скорости молекул газа лежит между V и V+dV ?

А. 100%

B. это невозможно

C. равна А*exp(-mv²/2kT)V²dV

D. равна Аexp(-mgz/kT)V dV

E. среди ответов А-Г нет правильного

$$$C

В ответах, представленных ниже, даны определения некоторых физических величин. Среди них

выберите определение, соответствующее физической величине – моль вещества.

А. отношение числа молекул в данном теле к числу атомов в 0,012 кг углерода

B. масса вещества, взятого в количестве одного моля

C. количество вещества, содержащее столько же молекул, сколько содержится атомов в 0,012 кг углерода

D. число молекул или атомов в моле вещества

E. среди ответов А-D нет правильного

$$$E

Масса газообразного водорода в сосуде равна 4 г. Сколько примерно молекул водорода находится в сосуде?

А. 10^-23

B. 10²³

C. 4*10²³

D. 2*10^-23

E. 12*10²³

$$$C

Как изменится средняя квадратичная скорость молекул азота, если температура газа увеличилась в 4 раза?

А. увеличится в 4 раза

B. уменьшится в 4 раза

C. увеличится в 2 раза

D. уменьшится в 2 раза

E. не изменится

$$$C

Чем обусловлено броуновское движение?

А. столкновением молекул жидкости (или газа) друг с другом

B. столкновением частиц, взвешенных в жидкости (или газе)

C. столкновением молекул жидкости (или газа) с частицами, взвешенными в ней (в нем)

D. тепловым движением частиц жидкости

E. ни одной из указанных причин

$$$C

В сосуде емкостью 0,83 м³ находится гелий. Масса газа 0,16 кг. При какой температуре гелий

оказывает давление на стенки сосуда, равное 60 кПа ?

А. Т= 300К

B. Т=300⁰С

C. Т= 150 К

D. Т=150⁰С

E. Т= 2,4•10³ К

$$$D

Оцените приблизительно массу 1 м³ воздуха при нормальном атмосферном давлении и температуре 300 К. Выберите из приведенных ниже значений наиболее близкое к полученному Вами результату.

А. 1 г

B. 10 г

C. 100 г

D. 1 кг

E. 10 кг

$$$C

Как изменилось давление данного количеств идеального газа при переходе из состояния 1 в состояние 2?

А.осталось неизменным

B. увеличилось

C. уменьшилось

D. могло увеличиться или уменьшиться

E. процесс невозможен

$$$B

Если газ находится в нормальных условиях, то давление и температура его равны:

А. Р= 0, Т= 273 К

B. Р= 100 кПа, Т= 273 К

C. Р= 0 Па, t=0⁰ C

D. Р=10⁵ Па, Т= 0 К

E. Р= 1 атм, температура может быть любой

$$$E

Cредняя квадратичная скорость молекул некоторого газа в первом сосуде в 3 раза больше средней квадратичной скорости молекул того же газа во втором сосуде. Чему равно отношение плотности газа в первом и во втором сосудах, если давление газов одинаково?

А. 9

B. 3

C. 1

D. 1/3

E. 1/9

$$$D

К основным положениям молекулярно-кинетической теории следует отнести следующие высказывания:

A. молекулы веществ могут находиться только в поступательном или вращательном движении

B. молекулы веществ взаимодействуют между собой

C. размерами молекул можно пренебречь

D. молекулы, взаимодействуя между собой, движутся хаотично

E. среди предложенных ответов нет правильного

$$$A

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории записывается как:

A. P=n·k·T

B. P=n² kT

C. P=nkT²

D. P=3kT/2

E. PV=const

$$$A

Плотность идеального газа можно рассчитать по формуле:

A.

B.

C.

D.

E.

$$$B

Распределение Максвелла – это распределение частиц по..

A. уровням потенциальной энергии

B. по уровням кинетической энергии

C. по уровням полной механической энергии

D. по координатам

E. по концентрации

$$$C

Величина dn/n определяет..

A. абсолютное число частиц, скорости которых лежат в интервале от V до (V+dV)

B. относительное число частиц, скорости которых лежат в единичном интервале скоростей около скорости V

C. относительное число частиц, скорости которых лежат в интервале скоростей от V до (V+dV)

D. вероятность для молекул иметь скорость V

E. изменение концентрации молекул газа

$$$B

График функции распределения Максвелла представлен на рисунке:

A. 1

B. 2

C. 3

D. 2 и возможно 3

E. 1 и возможно 2

$$$A

Максимум на графике распределения молекул по скоростям (по Максвеллу) с увеличением температуры газа…

A. понижается и смещается вправо

B. понижается и смещается влево

C. повышается и остается на прежнем месте

D. повышается и смещается вправо

E. не изменяется

$$$B

Наиболее вероятная скорость находится из условия:

A.

B.

C.

D.

E. состояния газа при данной температуре и давлении

@@@ Основы термодинамики

$$$C

Внутренней энергией идеального газа является:

A) потенциальная энергия взаимодействия молекул

B) кинетическая энергия движения газа вместе с сосудом

C) кинетическая энергия хаотического движения молекулы газа

D) внутренняя энергия

E) Работа в цикле

$$$B

Если заданы начальное и конечное состояния системы, то можно решить задачу:

A) определения работы, совершенной системой

B) вычисления изменения энтропии

C) вычисления количества теплоты, переданной системе

D) изменения импульса системы

E) изменения момента импульса системы

$$$C

Энтропия замкнутой системы, совершающей обратимый цикл Карно:

A) увеличивается

B) уменьшается

C) не изменяется

D) изменение может быть любым

E) правильного ответа нет

$$$C

Рабочее тело идеального теплового двигателя получило от нагревателя 50 кДж

энергии при температуре 527⁰ С. Определите КПД двигателя и количество

теплоты, переданное холодильнику, если его температура 0⁰ С.

А. 56%, 22 кДж

B. 62,5%, 18,75 кДж

C. 66%, 17 кДж

D. 62,5%, 31,25 кДж

E. среди ответов нет правильного

$$$C

Какая из приведенных формул является уравнением адиабатического процесса?

А. PV=const

B. PV= ν RT

C. PV^y =const

D. P = (N/V) kT

E. P/V = const

$$$B

Сравните количество теплоты, полученное газом, и изменение внутренней энергии газа в результате процесса А-В-D и А-С-D

А. Q₁ > Q₂ ΔU₁ > Δ U₂

B. Q₁ > Q₂ ΔU₁ = Δ U₂

C. Q₁ < Q₂ Δ U₁ < ΔU₂

D. Q₁ < Q₂ Δ U₁ = Δ U₂

E. среди ответов А-D нет правильного

$$$A

В каком направлении может изменяться энтропия незамкнутой системы?

А. Энтропия может вести себя любым образом

B. Энтропия может только увеличиваться

C. энтропия должна оставаться постоянной

D. энтропия может оставаться постоянной либо увеличиваться

E. энтропия незамкнутой системы всегда равна нулю

$$$C

Тепловая машина за цикл получает от нагревателя количество теплоты 100 Дж и отдает холодильнику 60 Дж. Чему равен КПД машины?

А. ~67%

B. 60%

C.40%

D. 25%

E.16%

$$$E

В каком из процессов работа газом не совершается?

А. изотермическом

B. изобарическом

C. политропном

D. адиабатическом

E. изохорном

$$$C

Какой точке на графике изменения состояния идеального газа соответствует максимальное значение внутренней энергии?

А.1

B.2

C.3

D.4

E. внутренняя энергия всех состояний одинакова

$$$A

Последовательностью каких процессов осуществляется цикл Карно?

А. изотермического – адиабатического – изотермического – адиабатического

B. изотермического – изобарического – адиабатического – изотермического

C. изотермического – изохорического – адиабатического – изотермического

D. адиабатического – изобарического – изотермического – изохорического

E. ни одна из предложенных в А – D последовательностей

$$$B

Энтропия с термодинамической вероятностью связана по формуле:

A.

B.

C.

D.

E.

$$$A

При адиабатическом расширении идеальный газ совершил работу А. Какие из приведенных соотношений для количества теплоты Q , полученной газом, и изменения внутренней энергии справедливы

A. Q = 0 - U = А

B. Q = A U = 0

C. Q = 0 U = A

D. Q = - A U = 0

E. Q = 0 U = 0

$$$D

В ходе какого процесса работа, совершенная газом, равна убыли его внутренней энергии?

А. изотермического

B. изохорического

C. изобарического

D. адиабатического

E. такой процесс невозможен

$$$A

Что происходит с внутренней энергией газа при изотермическом расширении?

A. остается неизменной

B. возрастает