Раздел 2. Молекулярная физика и термодинамика

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

Распределение скоростей молекул гелия будет описываться кривой…

+: a) 2 -: b) 3 -: c) 1

2. На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где - доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от v до v+dv в расчете на единицу этого интервала. Если, не меняя температуры взять другой газ с большей молярной массой и таким же числом молекул, то…

 

-: a) площадь под кривой увеличится +: b) максимум кривой сместится влево в сторону меньших скоростей -: c) величина максимума уменьшится

 

3. На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где - доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от v до v+dv в расчете на единицу этого интервала. Если, не меняя температуры взять другой газ с меньшей молярной массой и таким же числом молекул, то….

-: a) величина максимума уменьшится -: b) площадь под кривой увеличится +: c) максимум кривой сместится вправо в сторону больших скоростей

 

4. На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где - доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от v до v+dv в расчете на единицу этого интервала. Для этой функции верным утверждением является…

-: a) с уменьшением температуры величина максимума уменьшается; +: b) при изменении температуры площадь под кривой не изменяется; -: c) при изменении температуры положение максимума не изменяется.

5. В трех одинаковых сосудах находится одинаковое количество газа, причем Т₁ > Т₂ > Т₃

Распределение скоростей молекул в сосуде с температурой Т₃ будет описывать кривая….

-: a) 2 +: b) 1 -: c) 3

 

6. Распределение Больцмана для внешнего потенциального поля имеет вид:

+: b) ;

7. Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре Т зависит от их структуры, что связано с возможностью различных видов движения атомов в молекуле. Средняя кинетическая энергия молекул гелия (Не) равна… +: d) 3/2 kТ

8. Средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа при температуре Т равна . Здесь i = n_n+ n_вр +2n_к, где n_{n ,} n_вр, n_к - число степеней свободы поступательного, вращательного и колебательного движений молекулы. При условии, что имеют место только поступательное и вращательное движение, для водяного пара (Н₂О) число i равно…

+: c) 6

9. На каждую степень свободы движения молекулы приходится одинаковая энергия, равная 1/2 kТ (k – постоянная Больцмана, Т – температура). Средняя кинетическая энергия атомарного водорода равна ….

+: c) 3/2 kТ

10. Уравнение кинетической теории для давления идеального газа имеет вид , где n – концентрация молекул. Для газа водорода равно …

+: d) 3/2 kТ

11. Если для многоатомных молекул газа при температурах 10² К вклад энергии колебания ядер в теплоемкость газа пренебрежимо мал, то из предложенных ниже идеальных газов (водород, азот, гелий, водяной пар) изохорную теплоемкость (R – универсальная газовая постоянная) имеет один моль… +: d) водяного пара

12. Параметрами состояния газа являются

+: c) температура, давление, объем

13. С вязь единиц измерения температуры в градусах Цельсия и Кельвина

+: a)

14. Масса 1 моля вещества (молярная масса) определяется выражением

+: b)

15. Закон Бойля-Мариотта для изотермического процесса

+: b)

16. Закон Шарля для изохорного процесса

+: a)

17. Закон Гей-Люссака для изобарного процесса

+: c)

18. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов

+: c)

19. средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы

+: c)

20. Средняя квадратичная скорость молекул

 

+: b)

21. Средняя арифметическая скорость молекул

+: a)

22. Барометрическая формула выражает закон

+: c)

 

23. Средняя длина свободного пробега молекул газа

+: c)

24. Общее число столкнове­ний всех молекул в единице объема за единицу времени

+: b)

25. Сила внутреннего трения F _тр в газе

+: b)

26. Количество теплоты, перенесенное за время вследствие теплопроводности, определяется формулой

+: a)

27. Идеальный газ имеет минимальную внутреннюю энергию в состоянии…

-: a) 2-: b) 1,2,3 +: c) 1-: d) 3

 

28. Внутренняя энергия молекулярного азота (газ считать идеальным) в результате процесса 1-2-3, изображенного на рисунке, изменяется на __Дж

-: a) 6 +: b) 0 -: c) 9/2 -: d) 4

29. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории (МКТ) идеальных газов описывается уравнением:

+: c) .

30. На (Р,V) - диаграмме изображен циклический процесс. На участках CD и DA температура….

-: a) повышается +: b) на CD- понижается, на DA – повышается -: c) понижается -: d) на CD - повышается, на DA - понижается

31. Идеальный газ совершит большую работу, получив одинаковое количество теплоты, при….

+: a) изотермическом процессе

32. В процессе изохорического нагревания постоянной массы идеального газа его энтропия….

+: b) увеличивается

33. Процесс, изображенный на рисунке в координатах (T,S), где S - энтропия, является …

-: a) изотермическим расширением +: b) адиабатным сжатием -: c) изобарным расширением -: d) изохорным нагреванием

34. При поступлении в неизолированную термодинамическую систему тепла в ходе необратимого процесса приращение её энтропии…

+: d)

35. Тепловой двигатель, работающий по циклу Карно (см.рисунок), совершает за цикл работу, равную …

+: a) А12 +А34 -: b) А23 +А41 -: c) А34 +А41 -: d) А12 +А23

36. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно (две изотермы 1-2, 3-4 и две адиабаты 2-3, 4-1). В процессе изотермического расширения 1-2 энтропия рабочего тела …

+: a) возрастает -: b) не изменяется -: c) сначала возрастают, затем уменьшается -: d) уменьшается

 

37. В идеальной тепловой машине, работающей по циклу Карно, абсолютная температура нагревателя в 2 раза превышает температуру холодильника. Если температура холодильника уменьшится вдвое при неизменной температуре нагревателя, то КПД машины станет равным …

+: b) 75%

38. В процессе изотермического сообщения тепла постоянной массе идеального газа его энтропия….

+: b) увеличивается

39. На рисунке изображен цикл Карно в координатах (Т,S), где S - энтропия. Теплота подводится к системе на участке…

+: a) 1-2; -: b) 2-3; -: c) 3-4.

 

40. При увеличении давления в 3 раза и уменьшении объема в 2 раза внутренняя энергия идеального газа …. +: c) увеличится в 1,5 раза

41. Изменение внутренней энергии газа при изохорном процессе возможно…

+: b) при теплообмене с внешней средой

42. На рисунке изображен циклический процесс, происходящий с одним молем двухатомного идеального газа. Газ совершает работу только за счет полученного извне тепла на участке …

-: a) 1-2, 2-3 +: b) 1-2 -: c) 3-1 -: d) 2-3

43. Диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа представлена на рисунке. Отношение работы при нагревании газа к работе при охлаждении равно….

+: a) 2,5 -: b) 3 -: c) 1,5 -: d) 5

44. Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 двумя способами: по пути 1-3 и 1-2-3. Отношение работ , совершенных газом равно….

-: a) 2-: b) 3 -: c) 4 +: d) 1,5

45. На (P,V)- диаграмме изображены два циклических процесса

Отношение работ , совершенных в этих циклах, равно

-: a) -2 -: b) 2 -: c) -1/2 +: d) 1/2

46. При адиабатном сжатии идеального газа…

+: b) температура возрастает, энтропия не изменяется

47. Одноатомному идеальному газу в результате изобарического процесса подведено количество теплоты ΔQ. На увеличение внутренней энергии газа расходуется часть теплоты , равная …. +: d) 0,6

48. Первое начало термодинамики описывается аналитическим выражением:

+: b) ;

49. Молярная теплоемкость вещества при постоянном объеме определяется выражением:

+: c) .

 

50. Удельная теплоемкость вещества определяется выражением:

+: b) ;

51. Полная работа, совершаемая газом при изменении его объема от V₁ до V₂ определяется выражением:

+: a) ;

52. Энтропия изолированной термодинамической системы в ходе необратимого процесса …

+: a) только увеличивается

53. Энтропия неизолированной термодинамической системы в процессе плавления вещества в ней …+: a) увеличивается

54. В процессе изохорического нагревания постоянной массы идеального газа его энтропия …

+: c) увеличивается

55. В процессе изохорического охлаждения постоянной массы идеального газа его энтропия …

+: a) уменьшается

56. В процессе изотермического сообщения тепла постоянной массе идеального газа его энтропия …+: a) не меняется 57. В процессе изотермического отнятия тепла у постоянной массы идеального газа его энтропия … +: a) уменьшается

58. В процессе обратимого адиабатического охлаждения постоянной массы идеального газа его энтропия … +: b) не меняется

59. Для обратимого процесса в неизолированной термодинамической системе условие Клаузиуса имеет вид …

+: a)

60. Диффузия согласно кинетической теории газов определяется формулой:

+: a) ;

61. Явление диффузии для однородного газа подчиняется закону Фика:

+: c) .

62. Перенос энергии в форме теплоты подчиняется закону Фурье:

+: b) ;

63. Динамическая вязкость газа (жидкости) вычисляется по формуле:

+: c) .

64. Сила внутреннего трения между слоями газа (жидкости) подчиняется закону Ньютона:

+: b) ;

65. Вязкость связана с переносом молекулами газа

+: a) массы

66. Tеплопроводность газа (жидкости) вычисляется по формуле:

+: b) ;

67. Масса, перенесенная за время при диффузии

+: c) m = - D S