Разбор заданий ЕГЭ по разделу: «Молекулярная физика»
Цель урока: формирование умения решать задания по разделу: «Молекулярная физика».
Ход урока:
Орг. Момент.
Актуализация знаний. Повторить формулы по молекулярной физике.
Разбор заданий ЕГЭ.
B 8 № 818. Если при сжатии объем идеального газа уменьшился в 2 раза, а давление газа увеличилось в 2 раза, то при этом абсолютная температура газа
1) увеличилась в 2 раза
2) уменьшилась в 2 раза
3) увеличилась в 4 раза
4) не изменилась
Решение.
Согласно уравнению Клапейрона-Менделеева, давление, объем и абсолютная температура идеального газа связаны соотношением
[pic] .
Следовательно, при уменьшении объема газа в 2 раза и увеличении его давления в 2 раза абсолютная температура не изменится.
Правильный ответ: 4.
B 8 № 819. При уменьшении объема идеального газа в 2 раза и увеличении его абсолютной температуры в 4 раза давление газа
1) увеличилось в 8 раза
2) увеличилось в 2 раза
3) не изменилось
4) уменьшилось в 2 раза
Решение.
Согласно уравнению Клапейрона-Менделеева, давление, объем и абсолютная температура идеального газа связаны соотношением
[pic] .
Следовательно, при уменьшении объема газа в 2 раза и увеличении его абсолютной температуры в 4 раза давление газа увеличится в 8 раз.
Правильный ответ: 1.
B 8 № 820. При температуре [pic] и давлении [pic] один моль идеального газа занимает объем [pic] . Каков объем двух молей газа при том же давлении [pic] и температуре [pic] ?
1) [pic]
2) [pic]
3) [pic]
4) [pic]
Решение.
Идеальный газ подчиняется уравнению состояния Клапейрона-Менделеева:
[pic] .
Согласно условию,
[pic] , [pic] .
Таким образом, искомый объем V равен [pic] .
B 8 № 835. Идеальный газ в цилиндре переводится из состояния А в состоянии В так, что его масса при этом не изменяется. Параметры, определяющие состояния газа, приведены в таблице:
[pic]
[pic]
[pic]
состояние A
1,0
4
—
состояние B
1,5
8
900
Выберете число, которе следует ввести в свободную клетку таблицы.
1) 300
2) 450
3) 600
4) 900
Решение.
Согласно уравнению Клапейрона-Менделеева, для фиксированного количества идеального газа в ходе любых процессов величина [pic] остается неизменной. Следовательно, недостающее в таблице значение температуры равно
[pic] .
Недостающее число: 300.
Правильный ответ: 1.
B 8 № 1201. В сосуде находится некоторое количество идеального газа.
[pic]
Как изменится температура газа, если он перейдет из состояния 1 в состояние 2 (см. рисунок)?
1) [pic]
2) [pic]
3) [pic]
4) [pic]
Решение.
Согласно уравнению Клапейрона-Менделеева, при любых процессах с фиксированным количеством идеального газа величина [pic] остается постоянной. Из диаграммы видно, что [pic] , а [pic] . Следовательно,
[pic] .
B 8 № 1208. На рисунке приведены графики двух изотермических процессов, проводимых с одной и той же массой одинакового газа.
[pic]
Судя по графикам,
1) оба процесса идут при одной и той же температуре
2) в процессе 1 газ начал расширяться позже, чем в процессе 2
3) процесс 1 идет при более высокой температуре
4) процесс 2 идет при более высокой температуре
Решение.
Из графиков видно, что при одинаковых давлениях объем, занимаемый газом в первом процессе, больше, чем во втором. Следовательно, из уравнения Клапейрона-Менеделеева ( [pic] ) следует, что температура в первом процессе выше, чем во втором.
Правильный ответ: 3.
B 9 № 902. В цилиндрическом сосуде под поршнем находится идеальный газ, давление которого [pic] и температура 300 K. Как надо изменить объем газа, не меняя его температуры, чтобы давление увеличилось до [pic] ?
1) увеличить в 2 раза
2) увеличить в 4 раза
3) уменьшить в 2 раза
4) уменьшить в 4 раза
Решение.
По условию, над газом необходимо провести изотермический процесс, температура не должна измениться. В этом случае для газа выполняется закон Бойля-Мариотта: [pic] Конечное давление в два раза больше начального, следовательно, объем нужно уменьшить в два раза.
Правильный ответ: 3.
B 9 № 904. В воздушном насосе перекрыли выходное отверстие и быстро сжали воздух в цилиндре насоса. Какой процесс происходит с воздухом в цилиндре насоса?
1) изобарный
2) изохорный
3) изотермический
4) адиабатный
Решение.
Воздух в насосе сжимают быстро, а значит, он не успевает в ходе процесса обмениваться теплом с окружающей средой. Такой процесс называется адиабатным.
Правильный ответ: 4.
B 9 № 908. На рисунке представлены графики процессов, проводимых с постоянным количеством идеального газа.
[pic]
Какой из изопроцессов изображает график 1?
1) адиабатный
2) изотермический
3) изобарный
4) изохорный
Решение.
Из рисунка видно, что процесс 1 идет при постоянном объеме. Такой процесс называется изохорным.
Правильный ответ: 4.
B 9 № 909. На рисунке показан цикл, осуществляемый с идеальным газом.
[pic]
Изобарному нагреванию соответствует участок
1) AB
2) BC
3) CD
4) DA
Решение.
Изобарным называется процесс, осуществляемый при постоянном давлении. Этому условию удовлетворяют участки AB и CD цикла. Для идеального газа в изобарном процессе выполняется закон Гей-Люссака [pic] : при нагревании объем увеличивается. Таким образом, изобарному нагреванию отвечает участок AB.
Правильный ответ: 1.
B 9 № 911. Идеальный газ сначала нагревался при постоянном давлении, потом его давление уменьшалось при постоянном объеме, затем при постоянной температуре объем газа уменьшился до первоначального значения. Какой из графиков на рисунке в координатных осях V—Т соответствует этим изменениям состояния газа?
[pic]
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
Решение.
Для идеального газа при постоянном давлении выполняется закон Гей-Люссака, согласно которому [pic] , то есть линия, изображающая процесс на диаграмме V—Т должна лежать на прямой, проходящей через начало координат. Поскольку газ нагревался, точка, изображающая состояние газа, удалялась вдоль этой линии от начала координат. Уменьшению давления при постоянном объеме на плоскости V—Т соответствует горизонтальная линия, а уменьшению объема при постоянной температуре — вертикальная. Таким образом, из всего этого заключаем, что описанная последовательность изменений состояния газа соответствует графику 1.
Правильный ответ: 1.
B 9 № 912. Идеальный газ сначала нагревался при постоянном объеме, потом его объем уменьшался при постоянном давлении, затем при постоянной температуре объем газа увеличился до первоначального значения.
[pic]
Какой из графиков в координатных осях V—Т на рисунке соответствует этим изменениям состояния газа?
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
Решение.
Изменению температуры газа при постоянном объеме на диаграмме V—Т соответствует горизонтальная линия. Поскольку газ нагревался, точка, изображающая состояние газа, двигалась вдоль этой линии направо. При постоянном давлении для идеального газа выполняется закон Гей-Люссака, согласно которому [pic] , то есть линия, изображающая процесс на координатной плоскости V—Т должна лежать на прямой, проходящей через начало координат. Наконец, увеличению объема при постоянной температуре соответствует вертикальная линия. Таким образом, из всего этого заключаем, что описанная последовательность изменений состояния газа соответствует графику 2.
Правильный ответ: 2.
B 9 № 913. Идеальный газ нагревался при постоянном давлении, потом его давление увеличивалось при постоянном объеме, затем при постоянной температуре давление газа уменьшилось до первоначального значения. Этим изменениям состояния газа соответствует график на рисунке
[pic]
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
Решение.
Нагреванию газа при постоянном давлении на диаграмме p—V соответствует горизонтальная линия, увеличению давления при постоянном объеме — вертикальная. При постоянной температуре для идеального газа выполняется закон Бойля-Мариотта, согласно которому [pic] , то есть линия, изображающая процесс, представляет собой гиперболу на плоскости p—V. Таким образом, из всего этого заключаем, что описанная последовательность изменений состояния газа соответствует графику 1.
Правильный ответ: 1.
B 9 № 914. Идеальный газ сначала охлаждался при постоянном давлении, потом его давление уменьшалось при постоянном объеме, затем при постоянной температуре объем газа увеличился до первоначального значения.
[pic]
Какой из графиков на рисунке в координатных осях p—V соответствует этим изменениям состояния газа?
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
Решение.
Охлаждению при постоянном давлении на диаграмме p—V соответствует горизонтальная линия, уменьшению давления при постоянном объеме — вертикальная. При постоянной температуре для идеального газа выполняется закон Бойля-Мариотта, согласно которому [pic] , то есть линия, изображающая процесс, представляет собой гиперболу на плоскости p—V. Таким образом, из всего этого заключаем, что описанная последовательность изменений состояния газа соответствует графику 2.
Правильный ответ: 2.
Домашнее задание. Вариант ЕГЭ.
Итоги.
