12. МКТ. Термодинамика (изменение физических величин в процессах)

Демонстрационный вариант Единый государственный экзамен ЕГЭ 2017 г.  – задание №12

В цилиндрическом сосуде под массивным поршнем находится газ. Поршень не закреплён и может перемещаться в сосуде без трения (см. рисунок). В сосуд закачивается ещё такое же количество газа при неизменной температуре. Как изменятся в результате этого давление газа и концентрация его молекул? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1. увеличится

2. уменьшится

3. не изменится

Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Давление газа Концентрация молекул газа

Решение:

Так как поршень не закреплён, то давление газа не зависит от количества вещества газа, потому что давление газа равно сумме атмосферного давления и давления поршня.

Температура и давление неизменны, из уравнения состоя­ния идеального газа p=nkT получаем, что концентрация молекул газа так же не измененна.

Ответ: 33

Демонстрационный вариант Единый государственный экзамен ЕГЭ 2016 г.  – задание №12

Установите соответствие между графиками процессов, в которых участвует 1 моль идеального газа, и значениями физических величин, характеризующих эти процессы ( – изменение внутренней энергии; А – работа газа).

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ:

 ЗНАЧЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН:

 

 

 

 

 

 

Решение:

Рассмотрим график А. Этот график соответствует изотермическому процессу (Т=const). Из первого закона термодинамики для изопроцессов известно, что если T=const, то U=0. Работа, совершаемой газом, для изотермического процесса: , т.е. А<0.

Рассмотрим график Б, здесь представлен изобарный процесс (p=const). Мы видим, что происходит одновременное увеличение и объема и температуры, то изменение внутренней энергии будет увеличиваться, т.е. U>0. Для изобарного процесса работа равна , т.к. объем увеличивается, то А>0.

Ответ: 42

Досрочный вариант Единый государственный экзамен ЕГЭ 2016 г.  – задание №12

На рисунке изображена диаграмма четырёх последовательных изменений состоя­ния 2 моль идеального газа. В каком процессе работа газа имеет положительное значение и минимальна по величине, а в каком работа внешних сил положительна и минимальна по величине?

Установите соответствие между этими процессами и номерами процессов на диаграмме.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствую­щую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствую­щими буквами.

ПРОЦЕСС НОМЕР ПРОЦЕССА

А) работа внешних сил положительна и минимальна

Б) работа газа положительна и минимальна

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствую­щем буквам:

A Б

Ответ:

Работу можно найти как площадь под графиком процесса.

Работа внешних сил положительна, когда газ сжимают. Этому утверждению соотвествуют процессы 3 и 4. Работа внешних сил в процессе 4 меньше, чем в процессе 3, потому что площадь 3 больше площади 4.

Работа газа положительна, когда он расширяется. Это процессы 1 и 2. Работа газа в процессе 2 меньше, чем в процессе 1, аналогично смотрим на площади

Ответ: 42