Kr_3_3_molekulyarnaya_fizika

Молекулярная физика

Распределение Максвелла и Больцмана

В трех одинаковых сосудах при равных условиях находится одинаковое количество водорода, гелия и азота

A) Распределение скоростей молекул водорода будет описывать кривая
B) Распределение скоростей молекул гелия будет описывать кривая
C) Распределение скоростей молекул азота будет описывать кривая



A)
1
2
3

B)
1
2
3

C)
1
2
3


В трех одинаковых сосудах находится одинаковое количество газа, причем T1 >T2>T3

A) Распределение скоростей молекул в сосуде с температурой T1 описывает кривая
B) Распределение скоростей молекул в сосуде с температурой T2 описывает кривая
C) Распределение скоростей молекул в сосуде с температурой T3 описывает кривая






A)
1
2
3

B)
1
2
3

C)
1
2
3


В сосуде, разделенном на равные части неподвижной непроницаемой перегородкой, находится газ. Температуры газа в каждой части сосуда равны, по массе газа в левой части больше, чем в правой M1 > M2.

Функция распределения 13 EMBED Equation.3 1415 скоростей молекул газа в сосуде будет описываться кривыми


На рисунке представлен график функции (распределения Максвелла), где f (
·) = dN/(Nd
·) - доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от
· до
·+d
· в расчете на единицу этого интервала.

Для этой функции верным утверждением является...
С ростом температуры площадь под кривой растет.
С ростом температуры максимум кривой смещается вправо.
С ростом температуры величина максимума растет.

при понижении температуры величина максимума уменьшается
положение максимума кривой зависит как от температуры, так и от природы газа
при понижении температуры площадь под кривой уменьшается


На рисунке представлен график функции (распределения Максвелла). Используя максвелловскую функцию распределения молекул по скоростям, можно:
Доказать, что молекулы движутся с определенной скоростью
·.
Сделать вывод о направлении скорости
·.
Рассчитать вероятность того, что скорость молекул находится в интервале от
· до
·+d
·
Рассчитать вероятность того, что скорость молекул равна
·.
Доказать, что скорости молекул отличны друг от друга, но постоянны.


На рисунке представлен график функции (распределения Максвелла), где f (
·) = dN/(Nd
·) - доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от
· до
·+d
· в расчете на единицу этого интервала.

Если, не меняя температуры взять другой газ с меньшей молярной массой и таким же числом молекул, то...


максимум кривой сместится вправо в сторону больших скоростей
площадь под кривой уменьшится
величина максимума увеличится


На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где  – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от  до  в расчете на единицу этого интервала. Для этой функции верными являются утверждения, что 
 с увеличением температуры максимум кривой смещается вправо

 при изменении температуры площадь под кривой не изменяется

 с увеличением температуры величина максимума функции увеличивается

 при изменении температуры положение максимума не изменяется



На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где  – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от  до  в расчете на единицу этого интервала. Для этой функции неверными являются утверждения, что 
 при понижении температуры величина максимума функции уменьшается

 при понижении температуры площадь под кривой уменьшается

 с ростом температуры наиболее вероятная скорость молекул увеличивается

 положение максимума кривой зависит не только от температуры, но и от природы газа



На рисунке представлены графики зависимости концентрации молекул идеального газа  от высоты  над уровнем  моря для двух разных температур –   (распределение Больцмана). Для графиков этих функций верными являются утверждения, что 

 температура  выше температуры

 концентрация молекул газа на «нулевом уровне»  с повышением  температуры уменьшается

 температура  ниже температуры

 концентрация молекул газа на «нулевом уровне»  с повышением температуры увеличивается



Зависимости давления  идеального газа во внешнем однородном поле силы тяжести от высоты  для двух разных температур представлены на рисунке. Для графиков этих функций неверными являются утверждения, что 
 температура  выше температуры

 давление газа на высоте  равно давлению на «нулевом уровне» , если температура газа стремится к абсолютному нулю

 температура  ниже температуры  

 зависимость давления идеального газа от высоты определяется не только температурой газа, но и массой молекул



На рисунке представлены графики функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где  – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от  до  в расчете на единицу этого интервала. Для этих функций верными являются утверждения, что 

 распределение 1 соответствует газу, имеющему наибольшую массу молекул

 распределение 3 соответствует газу, имеющему наибольшую температуру

 распределение 1 соответствует газу, имеющему наименьшую массу молекул

 распределение 3 соответствует газу, имеющему наименьшую температуру



















Средняя энергия молекул
Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре Т зависит от их структуры, что связано с возможностью различных видов движения атомов в молекуле.
A) Средняя кинетическая энергия молекул гелия (Не) равна...
B) При условии, что имеют место только поступательное и вращательное движение, средняя энергия молекул азота (N2) равна ...
1/2kT
3/2kT
5/2kT
6/2kT
7/2kT

Средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа при температуре Т равна
· = i/2kТ. Здесь i=nn+nвр+2nk, где nn,nвр и 2nk – степени свободы поступательного, вращательного и колебательного движений молекулы.
A) При условии, что имеет место только поступательное и вращательное движение, для молекулярного водорода средняя кинетическая энергия молекул равна...
B) При условии, что имеют место только поступательное и вращательное движение, для водяного пара (Н2О) число i равно ...
C) При условии, что имеют место только поступательное и вращательное движение, для водорода (Н2) число i равно ...
D) При условии, что имеют место только поступательное и вращательное движение, средняя энергия молекул азота (N2) равна ...
A)
1/2kT
3/2kT
5/2kT
6/2kT
B)
3
6
5
8
C)
3
6
5
8
D)
1/2kT
3/2kT
5/2kT
6/2kT

Выберите верное утверждение:
В смеси газов, содержащей молекулы разного сорта, будут одинаковыми



средняя скорость молекул;
импульс молекул;
температура;
давление

При комнатной температуре отношение  молярных теплоемкостей при постоянном давлении и постоянном объеме равно  для 

 гелия

 водяного пара

 воздуха

 кислорода



В соответствии с законом равномерного распределения энергии по степеням свободы средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа при температуре T равна: . Здесь , где ,  и  – число степеней свободы поступательного, вращательного и колебательного движений молекулы соответственно. Для гелия () число i равно 
 3

 5

 7

 6



Кинетическая энергия (в
·~° Дж) всех молекул в 2 г неона при температуре 300 К равна 

 

 

 

 



Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре  зависит от их конфигурации и структуры, что связано с возможностью различных видов движения атомов в молекуле и самой молекулы. При условии, что имеет место поступательное, вращательное движение молекулы как целого и колебательное движение атомов в молекуле, средняя кинетическая энергия молекулы кислорода () равна 

 

 

 

 




















Законы термодинамики
На рисунке изображен цикл Карно в координатах (T,S), где S-энтропия.

Изотермическое расширение происходит на этапе
Адиабатное сжатие происходит на этапе
Адиабатное расширение происходит на этапе
Изотермическое сжатие происходит на этапе
1-2
2-3
3-4
4-1

Процесс, изображенный на рисунке, в координатах (T,S), где S- энтропия, является
13 EMBED CorelDRAW.Graphic.14 1415


изотермическим сжатием
изохорным охлаждением
изобарным сжатием
адиабатным расширением


На (P,V) – диаграмме изображен циклический процесс.
13 EMBED CorelDRAW.Graphic.14 1415
На участках BC-CD температура
На участках DA-AB температура
A)
повышается
понижается
на BC – понижается, на CD – повышается
на BC – повышается, на CD – понижается

B)
повышается
на DA – понижается, на AB – повышается
на DA – повышается, на AB – понижается
понижается

Тепловые машины работают по циклам, представленным на рисунках. Какая из них имеет максимальный КПД при одинаковых температурах нагревателей и холодильников?

( р - давление; V- объем; на рис. Г изображен цикл Карно).
A;
Б;
В;
Г;
Все имеют одинаковый КПД.


Энтропия неизолированной термодинамической системы при поступлении в неё тепла в ходе обратимого процесса ...
только убывает
только остается постоянной
только увеличивается

Двухатомному идеальному газу в результате изобарического процесса подведено количество теплоты 13 EMBED Equation.3 1415. На увеличение внутренней энергии газа расходуется часть теплоты 13 EMBED Equation.3 1415, равная ...
0,75
0,29
0,25
0,71


В процессе обратимого изохорического охлаждения постоянной массы идеального газа его энтропия ...
уменьшается
увеличивается
не меняется

Идеальный газ расширяясь, переходит из одного состояния в другое тремя способами:
1. изобарически;
2. изотермически;
3. адиабатически.
Совершаемые в этих процессах работы соотносятся между собой следующим образом
A1>A2 >A3
A1=A2 =A3
A1>A2 A1A3

Энтропия неизолированной термодинамической системы в процессе плавления вещества в ней ...
увеличивается
убывает
может как убывать, так и оставаться постоянной
остается постоянной

При адиабатическом сжатии идеального газа ...
температура и энтропия возрастают
температура не изменяется, энтропия возрастает
температура возрастает, энтропия не изменяется
температура возрастает, энтропия убывает


Для необратимого процесса в неизолированной термодинамической системе неравенство Клаузиуса имеет вид ...
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415

Площадь фигуры ABCD численно равна работе, совершаемой идеальным газом при изобарном расширении, на рисунке ...



При изотермическом расширении давление газа растет, при этом энтропия...
увеличивается
равна нулю
уменьшается
не изменяется

КПД цикла Карно равен 60%. Если на 20% уменьшить температуру нагревателя и на 20% увеличить температуру холодильника, КПД (в %) достигнет значения 
 40

 60

 20

 80



При плавлении вещества энтропия неизолированной термодинамической системы 

 увеличивается

 остается постоянной

 убывает

 может как убывать, так и оставаться постоянной



В ходе необратимого процесса при поступлении в неизолированную термодинамическую систему тепла для приращения энтропии верным будет соотношение 

 

 

 

 



Если количество теплоты, получаемое рабочим телом от нагревателя, увеличится в 2 раза, то коэффициент полезного действия тепловой машины 

 увеличится на

 увеличится на

 уменьшится на

 уменьшится на





На рисунке изображен цикл Карно в координатах (T, S), где S – энтропия. Адиабатное сжатие происходит на этапе 
 4 – 1

 2 – 3

 1 – 2

 3 – 4


















При изотермическом расширении 0,5 моля газа при температуре 200 К объем увеличился в  раз (). Работа газа (в Дж) равна 

831

Диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа представлена на рисунке. Работа газа за цикл (в кДж) равна 



5




















Диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа представлена на рисунке. Отношение работы газа за цикл к работе при охлаждении газа по модулю равно 
1

На (P,V)-диаграмме изображены 2 циклических процесса. Отношение работ , совершенных в этих циклах, равно 
2

















Явления переноса

Явление диффузии имеет место при наличии градиента
температуры
потенциала электростатического поля;
концентрации
скорости слоев жидкости или газа.

Явление диффузии характеризует перенос:
электрического заряда;
массы;
энергии;
импульса направленного движения.

Явление внутреннего трения имеет место при наличии градиента
температуры;
потенциала электростатического поля;
концентрации;
скорости слоев жидкости или газа.

Явление теплопроводности имеет место при наличии градиента
температуры;
потенциала электростатического поля;
концентрации;
скорости слоев жидкости или газа.



В жидкости вектор градиента температуры направлен вдоль оси +ОХ. В каком направлении происходит перенос тепла?

+ OZ
- ОХ
- OZ
+ ОУ
+ OХ

В жидкости вектор градиента скорости слоев направлен вдоль оси +ОZ. В каком направлении происходит перенос импульса молекул?

+ OZ
- ОХ
- OZ
+ ОУ
+ OХ





На рис. приведена фазовая диаграмма состояния воды.
A) Какой процесс содержит переход «жидкость- тв. тело»?
B) Какой процесс содержит переходы «жидкость- газ»?


1) Х-Х
2) М-М
3) Z-Z
4) Y-Y
5) N-N

Укажите, какие вещества имеют температуру плавления
полиэтилен;
поваренная соль;
смола;
сливочное масло;
стекло.

Выберите неверное утверждение:
Металл отличается от диэлектрика тем, что

имеет хорошую теплопроводность;
имеет хорошую электропроводность;
при Т=0 К электроны в диэлектрике находятся на самом низком энергетическом уровне, а в металле распределены по всем энергетическим уровням согласно статистике Ферми-Дирака;
энергетический спектр электронов в металлах не имеет запрещенной зоны;
даже при низких Т металл имеет свободные электроны, которые участвуют в проводимости.

Выберите верное утверждение.
Электрическое сопротивление металлов при увеличении температуры:
А) Увеличивается из-за увеличения скорости хаотического движения электронов.
Б) Уменьшается из-за увеличения скорости хаотического движения электронов.
В) Увеличивается из-за увеличения амплитуды колебаний положительных ионов кристаллической решетки.
Г) Уменьшается из-за увеличения амплитуды колебаний положительных ионов кристаллической решетки.
Д) Уменьшается из-за увеличения концентрации свободных носителей электрического заряда.










К.Р.3.3

13PAGE 15


13PAGE 141515




Root Entry

Приложенные файлы

  • doc 17449474
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий