Gas ideal monoatomik sebesar 10 mol

Sumber: Kunang-kunang, kayu busuk, ikan dalam. Diselesaikan oleh: Siswa kelas 11 "B" Alexander Vavilkin. sifat-sifat sinar-x. Radiasi terjadi karena peningkatan energi internal tubuh memancar. Aplikasi: Tanda-tanda jalan, teknik pencahayaan. Sumber: Cat bercahaya. Sumber: matahari, lampu ultraviolet. Cahaya terjadi tanpa perubahan suhu tubuh. Wilhelm Conrad Roentgen. Selama operasi, radiasi penetrasi kuat terjadi. Aplikasi: Pengeringan, pemanas rumah, dll.

"Gaya medan magnet Ampere" - Fitur Medan gaya. di mana B adalah induksi magnet, F adalah gaya, I adalah arus, ?l adalah panjang konduktor. Sebuah medan magnet. Kekuatan ampere. Tentukan arah gaya yang bekerja pada konduktor dengan arus dari medan magnet. Modulus vektor induksi magnetik. Kelas 11. Arah vektor induksi magnet. Menentukan arah arus dalam penghantar dalam medan magnet. hukum Ampere.

"Lokasi radar dalam fisika" - MOU "Gymnasium No. 1". Bagian teoretis. Sinyal lemah diperkuat di amplifier dan dikirim ke indikator. Bertahun-tahun berlalu, teknik eksotis yang lahir berubah menjadi teknik biasa yang banyak digunakan. Tugas: Tujuan: Relevansi: Hipotesis: Impuls yang dipantulkan merambat ke segala arah. - Radar - deteksi dan lokasi tepat dari target tak terlihat. Radiasi dilakukan oleh pulsa pendek dengan durasi 10-6 s.

"Getaran mekanis kelas 11" - Kondisi terjadinya gelombang: Suara dengan nada yang sama dapat memiliki kenyaringan yang berbeda. Kerasnya suara terkait dengan energi osilasi di sumber dan dalam gelombang. Karakteristik gelombang: Terjadi dalam media apapun (cairan, gas, padatan). Hanya terjadi di padatan. gelombang suara. Gelombang pada permukaan zat cair tidak membujur maupun melintang. Energi osilasi ditentukan oleh amplitudo osilasi. Gelombang adalah: 2. Membujur - di mana osilasi terjadi sepanjang arah rambat gelombang.

"Energi ikat inti atom" - Tugas: 1. Fisika, kelas 11 Pelajaran nomor 12. Energi ikatan inti atom. Unit konvensional: (UE-0) -3 mnt. Pekerjaan kelompok. Teknologi: pelajaran modular: digabungkan.

"Jenis Tema Radiasi" - Inframerah - Radiasi "termal". Lampu neon Instrumen kuarsa di laboratorium solarium. Foto rontgen (roentgenogram) tangan istrinya, diambil oleh V. K. Roentgen. Ufi-. Diselesaikan oleh siswa kelas 11 "B" Ekaterina Dvigalova. Radiasi infra merah Radiasi ultraviolet radiasi sinar-x. sumber UV. William Hyde Wollaston (Inggris) 1801. Penerapan RI. Wilhelm Conrad Roentgen 1895. Mengionisasi udara. Radiasi ultraviolet.

Bagian 3

tugas 1–С6 adalah tugas-tugasnya solusi lengkap yang harus dicatat pada lembar jawaban No. 2. Direkomendasikan untuk membuat keputusan pendahuluan pada draft. Saat mengambil keputusan pada formulir jawaban No. 2, tuliskan terlebih dahulu nomor tugas ( C1 dll), dan kemudian memecahkan masalah yang sesuai.

C1. Foto menunjukkan rangkaian listrik yang terdiri dari resistor, rheostat, kunci, voltmeter digital yang terhubung ke baterai, dan ammeter. Buatlah diagram rangkaian dari rangkaian ini, dan gunakan hukum arus searah, jelaskan bagaimana arus dalam rangkaian dan tegangan pada baterai akan berubah (naik atau turun) ketika penggeser rheostat dipindahkan ke posisi paling kanan.

Menyelesaikan keputusan yang tepat setiap tugas 2–С6 harus mencakup hukum dan rumus, yang penerapannya diperlukan dan cukup untuk menyelesaikan masalah, serta transformasi matematis, perhitungan dengan jawaban numerik, dan (jika perlu) angka yang menjelaskan solusinya.

C2. kecepatan awal peluru yang ditembakkan dari meriam vertikal ke atas adalah 500 m/s. Pada titik kenaikan maksimum, proyektil meledak menjadi dua bagian. Yang pertama jatuh ke tanah di dekat titik tembakan, memiliki kecepatan 2 kali lebih besar dari kecepatan awal proyektil, dan yang kedua di tempat yang sama - 100 s setelah jeda. Berapa perbandingan massa pecahan pertama dengan massa pecahan kedua? Abaikan hambatan udara.

C3. Satu mol sempurna gas monoatomik pertama dipanaskan dan kemudian didinginkan sampai suhu awal 300 K, mengurangi tekanan sebanyak 3 kali (lihat Gambar.). Berapa banyak panas yang dilaporkan ke gas di area tersebut? 1–2 ?

C4. Sebuah kapasitor 2 uF dihubungkan ke sumber DC dengan EMF 3,6 V dan hambatan dalam 1 ohm. Resistor R 1 = 4 ohm, R 2 = 7 ohm, R 3 = 3 ohm. Berapa muatan di sisi kiri kapasitor?

C5. Bayangan batang dengan perbesaran lima kali diperoleh pada layar menggunakan lensa tipis. Batang terletak tegak lurus terhadap sumbu optik utama, bidang layar juga tegak lurus terhadap sumbu ini. Layar dipindahkan 30 cm sepanjang sumbu optik utama lensa. Kemudian, dengan posisi lensa tidak berubah, batangnya dipindahkan sehingga gambar menjadi tajam kembali. Dalam hal ini, gambar dengan peningkatan tiga kali lipat diperoleh. Menentukan Focal length lensa.

C6. Sebuah obat dengan aktivitas 1,7 · 10 11 partikel per detik ditempatkan dalam wadah tembaga dengan berat 0,5 kg. Berapa kenaikan suhu wadah dalam 1 jam jika diketahui zat radioaktif memancarkan partikel dengan energi 5,3 MeV? Asumsikan bahwa energi semua partikel diubah seluruhnya menjadi energi dalam wadah. Kapasitas panas obat dan pertukaran panas dengan lingkungan menelantarkan.

Petunjuk untuk memeriksa dan mengevaluasi pekerjaan, bagian 3.

Solusi tugas 1–С6 bagian 3 (dengan jawaban terperinci) dievaluasi oleh komisi ahli. Berdasarkan kriteria yang disajikan dalam tabel di bawah ini, untuk penyelesaian setiap tugas, tergantung pada kelengkapan dan kebenaran jawaban yang diberikan oleh siswa, dari 0 hingga 3 poin diberikan.

Sebuah tugas C1

1) Rangkaian rangkaian listrik ekivalen, dengan mempertimbangkan resistensi internal baterai, ditunjukkan pada gambar, di mana: Saya adalah arus dalam rangkaian.

Arus yang melalui voltmeter praktis tidak mengalir, dan hambatan ammeter dapat diabaikan.

2. Kuat arus dalam rangkaian ditentukan oleh hukum Ohm untuk rangkaian tertutup (lengkap):

Sesuai dengan hukum Ohm untuk suatu penampang rangkaian, tegangan yang diukur oleh voltmeter adalah U = saya(R 1 + R 2) = – Ir.

3. Saat menggerakkan penggeser rheostat ke kanan, resistansinya berkurang, yang menyebabkan penurunan resistansi total rangkaian. Pada saat yang sama, arus dalam rangkaian meningkat, dan tegangan pada baterai berkurang.

- dinyatakan dengan benar fenomena fisik dan hukum (dalam kasus iniHukum Ohm untuk bagian sirkuit dan untuk sirkuit tertutup) dan jawaban yang benar diberikan;

- Penalaran yang mengarah ke jawaban yang benar diberikan.

Solusi yang benar disajikan dan jawaban yang benar diterima, tetapi:

tidak semua fenomena fisik atau hukum yang diperlukan untuk jawaban yang benar dan lengkap ditunjukkan;

– diagram kelistrikan tidak ditampilkan

- Penalaran yang mengarah ke jawaban tidak disajikan.

Fenomena fisik atau hukum ditunjukkan dengan benar, tetapi alasannya mengandung kesalahan yang mengarah pada jawaban yang salah.

- Berisi hanya indikasi yang benar dari fenomena fisik atau hukum.

– Hanya skema yang benar yang disajikan sirkuit listrik.

- Hanya jawaban yang benar yang disajikan.

Semua kasus keputusan yang tidak memenuhi kriteria di atas mendapatkan skor 1, 2, 3 poin.

Sebuah tugas C2

Sampel solusi yang mungkin

Menurut hukum kekekalan energi, ketinggian proyektil dapat dihitung dengan rumus:

Dari hukum kekekalan energi, kita tentukan kecepatan awal pecahan pertama:

Kecepatan awal fragmen kedua setelah ledakan proyektil dapat ditentukan dengan rumus:

di mana t adalah waktu terbang fragmen kedua.

Menurut hukum kekekalan momentum,

Kriteria untuk menilai kinerja tugas

Sebuah solusi yang benar lengkap diberikan, termasuk elemen-elemen berikut:

1) rumus yang menyatakan hukum fisika, hukum kekekalan energi dan momentum, rumus kinematika);

Solusinya mengandung kesalahan dalam transformasi matematika yang diperlukan dan tidak memiliki perhitungan numerik.

Sebuah tugas C3

Contoh solusi yang mungkin

Menurut hukum pertama termodinamika , Q 12 = ∆kamu 12 + A 12 , di mana U 12 = 3/2v R(T 2 - T 1);SEBUAH 12 = ν R(T 2 - T 1).

Akibatnya, Q 12 = 5/2v R(T 2 - T 1).

Menurut hukum Charles,

Karena itu, T 2 = 3T 1 dan Q 12 = 5v RT 1 .

Menjawab: Q 12 12,5 kJ .

Sebuah solusi yang benar lengkap diberikan, termasuk elemen-elemen berikut:

aplikasi yang diperlukan untuk memecahkan masalah dengan cara yang dipilih (dalam keputusan inihukum pertama termodinamika, rumus untuk menghitung perubahan energi internal dan kerja gas, hukum Charles);

2) transformasi dan perhitungan matematis yang diperlukan dilakukan, yang mengarah ke jawaban numerik yang benar, dan jawabannya disajikan. Dalam hal ini, solusi "sebagian" (dengan perhitungan menengah) diperbolehkan.

Solusi yang benar hanya disajikan dalam pandangan umum, tanpa perhitungan numerik.

- dieja dengan benar rumus yang diperlukan, jawaban yang benar ditulis, tetapi transformasi yang mengarah ke jawaban tidak disajikan.

– Terjadi kesalahan dalam transformasi matematis atau perhitungan yang menyebabkan jawaban salah.

Solusinya mengandung kesalahan dalam diperlukan transformasi matematika dan tidak ada perhitungan numerik.

- Semua direkam rumus awal diperlukan untuk memecahkan masalah, tetapi SATU dari mereka memiliki kesalahan.

– Hilang salah satu rumus yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah.

Semua kasus solusi yang tidak memenuhi kriteria di atas untuk mendapatkan skor 1, 2, 3 poin (penggunaan hukum yang tidak berlaku, tidak adanya lebih dari satu sumber persamaan, entri yang tersebar, dll.).

Sebuah tugas C4

Contoh solusi yang mungkin

Setelah kapasitor diisi, arus yang melalui resistor R 3: Saya 3 = 0 ⇒ kamu 3 = 0 ⇒ kamu R 3 C = U 3 + kamu C = kamu C .

Pada koneksi paralel kamu 2 =kamu R 3 C = U C = kamu C .

q=CU C. q = 2 10 -6 2,1 = 4,2 10 -6 (C).

Menjawab: q= 4,2 C.

Kriteria untuk mengevaluasi penyelesaian tugas dengan 3 poin

1) rumus yang menyatakan hukum fisika ditulis dengan benar, aplikasi yang diperlukan untuk memecahkan masalah dengan cara yang dipilih (dalam solusi ini - Hukum Ohm untuk plot dan rantai lengkap, hubungan muatan kapasitor dengan tegangan pada pelatnya, persamaan tegangan dalam hubungan paralel)

Sebuah tugas C5

Contoh solusi yang mungkin (diperlukan gambar)

Gambar secara skematis menunjukkan posisi lensa, benda dan bayangan pada layar yang dibentuk oleh sinar yang melewati lensa.

Menggunakan rumus lensa tipis dimana d adalah jarak lensa ke benda, f- jarak dari lensa ke layar, kita menentukan panjang fokus lensa. Sebagai berikut dari kesamaan segitiga (lihat gambar), peningkatan G yang diberikan oleh lensa ditentukan oleh rasio f/d= 5, yang memungkinkan Anda merekam panjang fokus lensa

Setelah memindahkan layar jarak aku = 0,3, untuk posisi baru objek dan gambar, Anda dapat menulis ekspresi untuk panjang fokus:

di mana perbesaran yang diberikan oleh lensa setelah menggerakkan layar. Di Sini f 1 = f–l adalah jarak dari lensa ke layar, dan d 1 - jarak dari lensa ke objek setelah menggerakkan layar.

tidak termasuk f dari persamaan (1) dan (2), kita memperoleh panjang fokus lensa:

Menjawab: F = 0,15 m, atau 15 cm.

Kriteria untuk mengevaluasi penyelesaian tugas dengan 3 poin

1) rumus yang menyatakan hukum fisika ditulis dengan benar, aplikasi yang diperlukan untuk memecahkan masalah dengan cara yang dipilih (dalam solusi ini - rumus lensa dan perbesaran yang diberikan oleh lensa) <...>

Sebuah tugas C6

Contoh solusi yang mungkin

Selama ini t jumlah panas yang dilepaskan dalam persiapan Q = SEBUAH∙ε∙∆ t, di mana TETAPI adalah aktivitas obat, adalah energi partikel , t- waktu. Perubahan suhu wadah ditentukan oleh persamaan Q = cmT, di mana Denganpanas spesifik tembaga, m- massa wadah, T- perubahan suhu wadah.

Jumlah panas yang dilepaskan digunakan untuk memanaskan wadah. Dari sini

Menjawab. ∆T 2,7 K

Kriteria untuk mengevaluasi penyelesaian tugas dengan 3 poin

1) rumus yang menyatakan hukum fisika ditulis dengan benar, aplikasi yang diperlukan untuk memecahkan masalah dengan cara yang dipilih (dalam solusi ini - rumus energi yang dilepaskan obat dan rumus menghitung jumlah kalor yang diterima wadah saat dipanaskan) <...>


Teks dalam kurung< ... >kriteria evaluasi poin 3, serta kriteria evaluasi poin 2, 1 dan 0 sama seperti pada tugas sebelumnya. - Ed.

Penulis kompilasi M.Yu. Demidova, V.A. jamur dan lain-lain disajikan pilihan pemeriksaan 2009, dimodifikasi menjadi persyaratan 2010. Lihat No. 3/2009 untuk instruksi kerja dan referensi yang mungkin Anda perlukan. - Ed.

Tugas 26.Kapal berinsulasi termal V= 2 m3 dibagi pori partisi menjadi dua bagian yang sama. PADA momen awal dalam satu bagian kapal berada m= 1 kg helium, dan yang lainnya - m= 1 kg argon, dan rata-rata kecepatan kuadrat atom argon dan helium adalah sama dan adalah 1000 m/s. Atom helium dapat dengan bebas menembus pori-pori di partisi, sedangkan atom argon tidak. Tentukan suhu helium campuran argon setelah kesetimbangan telah ditetapkan dalam sistem.

Elemen kunci dari solusi

1. Setelah kesetimbangan terbentuk dalam sistem, suhu keduanyabagian kapal akan menjadi sama dan sama dengan T, dan heliumdidistribusikan secara merata ke seluruh kapal.

2. Suhu di dalam bejana ditentukan dari hukum kekekalan energi:

= 2= (νHe + Ar ) RT , di mana He = dan Ar = adalah jumlah mol helium dan argon.

Jadi T = 2

3. Mengganti data numerik, kita mendapatkan: T = 292 K.

Tugas 27.KapalvolumeV= 2 m3 dibagi dengan sekat berpori menjadi dua sama besar bagian. Pada saat awal, di salah satu bagian kapal ada m= 1 kg helium, dan di lain m= 1 kg argon Suhu helium awal sama dengan suhu argon T = 300 K. Atom helium dapat dengan bebas menembus septum, tetapi atom argon tidak. Menentukan energi internal dari gas yang tersisa di bagian bejana di mana helium awalnya berada setelah kesetimbangan tercapai di sistem.

Menjawab:ε = ν 1 ukuran font: 13.0pt;color:black;letter-spacing:-.6pt">= mRT= 467 kJ.

Tugas 28.Satu mol argon melakukan proses 1-2-3. Pada bagian 2 - 3, 300 J panas disuplai ke gas (lihat gambar). T0 \u003d 10 K. Temukan rasio pekerjaan yang dilakukan oleh gas selama seluruh proses A 123 dengan jumlah total panas yang sesuai yang disuplai ke sana Q123 .

Elemen kunci dari solusi

1. Tuliskan rumus untuk menghitung usaha yang dilakukan selama keseluruhan!
proses: A123 = A12 + A2z. 2. Tuliskan rumus untuk menghitung usaha AJ 2 = RΔT 12 atau mempertimbangkan itu T 12 \u003d 2T0 A12 \u003d 2 RT 0 . Tuliskan hukum pertama termodinamika untuk bagian 2-3 Q 23 = U 23 + A23. Perhatikan bahwa dalam proses isotermal U 23 = 0. Maka Q 23 = A23 dan A123 = 2 RT 0 + Q 23. Tuliskan hukum pertama termodinamika untuk bagian 1-2 Q 12 \u003d U 12 + A 12. Tuliskan rumus untuk menghitung perubahan energi dalam U 12 = EN-US" style="font-size: 13.0pt;color:black">νR T 12 atau mempertimbangkan itu T 12 = 2T0: U 12 = 3 RT 0 . 6. Setelah transformasi Q 12 = 5 RT 0 , Q 123 = 5 RT 0 + Q 23 rasio yang diinginkan adalah ukuran font:13.0pt; color:black"> Masalah 29. Satu mol gas monoatomik ideal pertama-tama dipanaskan dan kemudian didinginkan sampai suhu awal 300 K, mengurangi tekanan dengan faktor 3 (lihat gambar). Berapa banyak panas yang dilaporkan ke gas di bagian 1-2?

Jawaban: 5vRT= 12,5 kJ

Tugas 30.Satu mol gas ideal monoatomik pertama diperluas secara isotermal ( T1 = 300K).Kemudian gas didinginkan dengan menurunkan tekanan sebanyak 3 kali (Lihat gambar). Berapa banyak panas yang dilepaskan? gas di bagian 2-3?

Elemen kunci dari solusi

1. Tuliskan hukum pertama termodinamika U = Q + Avn. Dengan.
Harap dicatat bahwa di bagian 2-3: A2z \u003d 0. Kemudian Q 23 \u003d U 23.

2. Tuliskan rumus untuk menghitung perubahan energi dalam: U 23 = R (Tz - T2). Perhatikan bahwa T2 = T1.

3. Terapkan hukum Charles untuk keadaan 2 dan 3: = dan dapatkan rasio T3 = . 4. Substitusikan nilai T3 yang diperoleh ke dalam rumus U 23 \u003d R (Tz - T2) \u003d Q 23 , hitung jumlah panas: Q 23 \u003d - RT 1 \u003d 2,5 kJ.

Tugas 31.Satu mol gas monoatomik ideal pertama kali diekspansi secara isotermal ( T1 = 300K). Kemudian gas dipanaskan secara isobarik, meningkatkan suhu 1,5 kali (lihat gambar). Berapa banyak panas yang diterima? gas di bagian 2-3?

Elemen kunci dari solusi

1.Tuliskan hukum pertama termodinamika untuk isobarik ekstensi: Q 23 \u003d kamu 23 + A23. 2. Tuliskan rumus untuk menghitung perubahan energi dalam dan pekerjaan gas:

Δ kamu 23 = v R(T3 - T2). A23 = v R(T3 - T2). Perhatikan bahwa T2 = T1 dan T3 = 1,5T2.

3. Lakukan transformasi dan dapatkan rumus untuk menghitung jumlah panas dan nilai numeriknya: Q 23 \u003d 1,25 RT 1 = 3,1 kJ.

Tugas 32.1 mol gas monoatomik ideal terlebih dahulu terkompresi secara isotermal ( T1 =300K). Kemudian gasdipanaskan, meningkatkan tekanan sebanyak 3 kali (lihat Gambar. gambar). Berapa banyak panas yang diterima? gas di bagian 2-3?

Menjawab:Q23 = 3 ν RT 1 = 7,5 kJ.

Tugas 33. Satu mol helium menyelesaikan siklus yang ditunjukkan pada pV-diagram (lihat gambar). Plot 1-2-adiabatik, 2-3 - isoterm, 3-1 - isobar. Usaha yang dilakukan pada gas per siklus sama dengan A. Pada bagian 2-3, gas melepaskan sejumlah panas Q. Berapa perbedaan suhu antara keadaan 1 dan 2?

Elemen kunci dari solusi

1. Tuliskan ekspresi untuk kerja gas per siklus:

A \u003d A 12 + A23 + A 31 atau kerja helium pada isotermalproses A23 = A - A 12 - A31

2. Tuliskan pekerjaan apa:

dalam proses adiabatik sama dengan A 12 = kamu= ν RT;

dalam proses isotermal sama dengan A23 \u003d - Q;

pada proses isobarik adalah sama dengan A 31 = v RT.

3. Mengganti semua nilai kerja yang diperoleh untuk bagian terpisah ke dalam rumus kerja gas per siklus, dapatkan - Q=A- EN-US style="font-size:13.0pt;color:black"">νR T - ν RT, di mana Anda mengekspresikanΔ Tdan tulis jawaban yang benar:Δ T=http://pandia.ru/text/79/312/images/image067.jpg" align="left" width="201 height=127" height="127"> Tugas 34.Keadaan gas ideal monoatomik perubahan dalam dua siklus: 1421 dan 1231, ditunjukkan pada gambar di pV-diagram.Apasama dengan rasio efisiensi mesin kalor berdasarkan menggunakan siklus ini? didirikan di menggunakan siklus ini?

Menjawab:

Tugas 36.Keadaan gas ideal berubah dalam siklus tertutup. Dari keadaan 1 dengan suhu T1 = 1900 K gas, memuai secara adiabatik, menuju keadaan 2 dengan suhu T2 = 1260 K. Dari keadaan 2 gas berpindah ke keadaan 3 dengan suhu T3 = 360 K sebesarpendinginan isokhorik. Gas dipindahkan dari keadaan 3 ke keadaan 4 dengansuhu T4 = 540 K dengan kompresi adiabatik, dari keadaan 4 -untuk menyatakan 1 dengan pemanasan isokhorik. Hitung efisiensinya siklus. Jawaban: 0.34

Soal 37. Sebuah kapal dengan celah kecil berisi monoatomik gas ideal. Dalam percobaan, tekanan gas dan volumenya berkurang tiga kali lipat. Sudah berapa kali berubah? energi dalam gas dalam kapal?

Elemen kunci dari solusi

1. Tuliskan persamaan Clapeyron - Mendeleev untuk dua menyatakan: p 1 V 1 = 1 RT dan p 2 V 2 = 2 RT . 2. Tuliskan bahwa energi internal gas ideal berbanding lurus dengan jumlah zat dansuhu mutlak U~vT. 3. Analisis ungkapan-ungkapan ini dengan mempertimbangkan kondisinya tugas dan mendapatkan jawaban yang benar: .