ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ

 

ЗАДАНИЕ № 4

Укажите, в какой из приведенных единиц измерения не может быть выражена постоянная Больцмана.

 

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) Дж/К ; 2) кгм2/(с2К) ; 3) кгм2/(сК) ; 4) Нм/К; 5) эВ/К .

ЗАДАНИЕ № 5

Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре Т зависит от их структуры, что связано с возможностью различных видов движения атомов в молекуле. При условии, что имеют место только поступательное и вращательное движения, средняя кинетическая энергия молекул азота (N2) равна ...

 

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

 

1) kT/2 ; 2) 3kT/2;3)5kT/2; 4) 3kT;5) 7kT/2 .

ЗАДАНИЕ № 6

 

В классическом описании газа из N двухатомных молекул используются две возможные модели для молекулы:

1 модель 2 модель

О______О O-\/\/\/\/-О

Жесткая гантель Упpугая гантель
Какое из следующих утвеpждений веpно для этого газа?

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1. Удельная теплоемкость для втоpой модели меньше, чем для пеpвой модели.

2. Модель 1 всегда коppектна.

3. Модель 2 всегда коppектна.

4. Модель 1 имеет теплоемкость CV=(3/2).k.NА (k – постоянная Больцмана).

5. Выбоp модели зависит от темпеpатуpы.

---------------------------

Указания к заданиям № 4 – 6

 

Средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа при температуре Т равна . Здесь i = пп + пвр + 2пк , где пп , пвр и пк – число степеней

свободы поступательного, вращательного и колебательного движений молекулы.

Молярная теплоемкость при постоянном объеме Cv и при постоянном давлении Cp: ,

где DU – изменение внутренней энергии; A – работа над внешними телами;

n – число молей; DT – изменение температуры.

( i – число степеней свободы молекулы).

уравнение Майера. R=kNA (NA – число Авогадро).

Для многоатомных молекул число степеней свободы, проявляющихся в теплоемкости газа, зависит от температуры. С повышением температуры, кроме степеней свободы поступательного движения, увеличивается роль степеней свободы вращательного и колебательного движений молекулы.

 

ЗАДАНИЕ № 7

Состояние идеального газа определяется значениями параметров: T0, p0, V0,

где Т – термодинамическая температура, р – давление, V – объем газа. Определенное количество газа перевели из состояния (р0, V0 ) в состояние

(2р0, Vo/3). При этом его внутренняя энергия...

 

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) не изменилась; 2) уменьшилась;3) увеличилась.

 

---------------------------

Указания

Уравнение Клапейрона-Менделеева: .

Изменение внутренней энергии идеального газа: .

ЗАДАНИЕ № 8

 

Если DU – изменение внутренней энергии идеального газа, А – работа газа,

Q – количество теплоты, сообщаемое газу, то для адиабатного расширения газа справедливы соотношения...

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) Q>0; A>0; DU=0;

2) Q<0; A<0; DU=0;

3) Q=0; A<0; DU>0;

4) Q=0; A>0; DU<0.

ЗАДАНИЕ № 9

 

Если DU – изменение внутренней энергии идеального газа, А – работа газа,

Q – количество теплоты, сообщаемое газу, то для изотермического сжатия газа справедливы соотношения...

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) Q=0; A<0; DU>0;

2) Q<0; A>0; DU=0;

3) Q>0; A<0; DU<0;

4) Q<0; A<0; DU=0.

 

 

ЗАДАНИЕ № 10

 

Если DU – изменение внутренней энергии идеального газа, А – работа газа,

Q – количество теплоты, сообщаемое газу, то для изобарного расширения газа справедливы соотношения...

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) Q=0; A>0; DU<0;

2) Q>0; A>0; DU>0;

3) Q<0; A<0; DU>0;

4) Q>0; A>0; DU=0.

 

ЗАДАНИЕ № 11

 

Если DU – изменение внутренней энергии идеального газа, А – работа газа,

Q – количество теплоты, сообщаемое газу, то для изохорного нагревания газа справедливы соотношения...

ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ:

1) Q=0; A<0; DU>0;

2) Q<0; A=0; DU>0;

3) Q>0; A=0; DU>0;

4) Q>0; A>0; DU>0.

 

---------------------------

Указания к заданиям № 8 - 11

 

Уравнение адиабатного (Q=0) процесса в координатах (V, T): .

Работа при адиабатном процессе: .

Уравнение изотермического (T=const) процесса: .

Работа при изотермическом процессе: .

Уравнение изобарного (p=const) процесса: .

Работа при изобарном процессе: .

Уравнение изохорного (V=const) процесса: .

Работа при изохорном процессе: .

Изменение внутренней энергии: .

Первое начало термодинамики: .