Подготовка к ЕГЭ. 11 класс. Основные формулы и понятия.

Подготовка к ЕГЭ. 11 класс.
Молекулярная физики и термодинамика
Основные формулы и понятия.
Масса молекул – m, Mr –относительная молекулярная масса
(округлённая до целого значения атомная масса в таблице
Менделеева). N- число молекул в теле. V –количество вещества
(моль). M—молярная масса (масса вещества, взятого в
количестве одного моля).
М=Мr 10-3 kг/моль.
Nа- число Авогадро 6*1023 моль-1. V=N\NA.
М=m0Na. m=m0N.
V=m\M.
N=VNa=Nam\M.
Основное уравнение молекулярно-кинетической теории
Р=1/3*m0nv2. E=2\3*nE .Где Р- давление(па), Е- кинетическая
энергия(Дж). Е=3\2kT. T- температура по шкале Цельсия Т=(t+
273) K. Р=nkT. K=1,38 *10-23Дж\К.
Газовые законы.
Уравнение Mенделеева -- РV=m/M*RT.
P1V1/T1=P2V2/T2.—уравнение Клапейрона.
Закон Бойля –Мариотта (изотермический процесс- Т постоянно).
Р1V1=P2V2.
V-объём (м3).
Закон Гей-Люссака (изобарный процесс Р постоянно).
V1/Т1=V2/Т2.
Закон Шарля ( изохорный процесс V постоянно).
Р1/Т1=Р2/Т2.
ПРИМЕРЫ:
Часть 1.
1. А. При температуре 240К и давлении 1,66*105Па плотность
газа равна 2кг/м3. Какова молярная масса этого газа?
1. 3.6* 10-3кг/м3.
2. 230кг/м3.
Ответ: 3.
3. 24 *10-3кг/м3
4. 0,24*105кг/м5.
2. А. Значение температуры по шкале Цельсия, соответствующее
абсолютной температуре 10К, равно
1.—2830с.
3. 2630с.
2.---2630с.
4. 2830с.
Ответ: 4.
Часть 2 .( в )
Одноатомный идеальный газ неизменной массы в изотермическом
процессе совершает работу А больше О. Как меняются в этом
процессе объём, давление и внутренняя энергия газа?
Для каждой величины определите соответствующий характер
изменения: 1. увеличивается
2.уменьшается
3. не изменится.
Ответ:1, 2, 3.
ЧАСТЬ С.
Смесь одинаковых масс гелия, водорода и азота помещена в сосуд
и нагрета до температуры 350К. Плотность смеси оказалась
равной50 г/м3. Чему равно давление в газе?
Дано: Т=350К.
Р=50г/м3 =50*10-3кг/м3
М1=4*10-3 к г/моль (гелий)
М2=2*10-3 кг/ моль (водород)
-М3=28*10-3
кг/моль(азот)
Р--?
Решение:
Пусть m где
масса одного газа. Тогда плотность смеси: р = 3m/V,
V -- объём сосуда. Отсюда m/V =p/3.
Запишем закон Менделеева – Клапейрона для каждого газа
PV=m/M*RT.
P1=m/V*RT/M1= pRT /3M1.
P2=m/V*RT/M2= pRT/3M2. P3=m/V*RT/M3.
По закону Дальтона: Р=Р1+Р»+Р3.
Р = рRT/3M1+ pRT/3M2+pRT/3M3== pRT/3*( 1/M1+1/M2+1/M3).
50*10-3кг/м3*8,31 дж/к моль*350к
Р= ----------------------- ------------------------------------ *
3
* (1/4+1/2 +1/28)*10-3 кг/моль.=38 кПа.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ СОМОСТОЯТЕЛЬНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ:
Часть А.
А1. При понижении абсолютной температуры идеального газа в 1,5
раза средняя кинетическая энергия теплового движения молекул
1. Увеличится в 1,5 раза
2.уменьшится в 1,5 раза
3.уменьшится в 2,25 раза
4.не изменится
А2.На pv- диаграмме показан процесс изменения состояния
постоянной массы газа. Внутренняя энергия газа увеличилась на 20
кДж. Количество теплоты, полученное газом, равно
р
1. 0кДж
2р
2.10кДж
р
V
3.20кДж
4.40кДж
А3. Концентрация молекул одноатомного идеального газа
уменьшили в 5 раз. Одновременно в 2 раза увеличили среднюю
энергию хаотичного движения молекул газа. В результате этого
давление газа в сосуде
1) снизилось в 5 раз
3) снизилось в 5/2 раза
2) возросло в 2 раза
4)снизилось в 5/4 раза
А4. В воздушном насосе перекрыли выходное отверстие и быстро
сжали воздух в цилиндре насоса. Какой процесс происходит с
воздухом в цилиндре насоса?
1.
2.
3.
4.
изобарный
изохорный
изотермический
адиабатный
А5. Какое из утверждений правильно?
1. Диффузия наблюдается только в газах и жидкостях.
2. Диффузия наблюдается только в твёрдых телах.
3. Диффузия наблюдается в газах, жидкостях и твёрдых телах.
ЧАСТЬ В.
Внутренняя энергия Y молей одноатомного идеального газа
равна U. Газ занимает объём – V. R- универсальная газовая
постоянная. Чему равны давление и температура газа?
Установите соответствие между физическими величинами и
формулами, по которым их можно рассчитать.
Физическая величина
Формула
А. Давление газа
1. 2U/3V
Б. Температура газа
2. U/y V
y- количества вещества
3. 2U/3yR
4 .U / y R.
Часть С.
Воздушный шар объёмом 2500 М3 с массой оболочки 400 кг имеет
внизу отверстие, через которое воздух в шаре нагревается
горелкой. Температура окружающего воздуха 70С, его плотность
1,2 кг/м3. При какой минимальной разности температур воздуха
внутри шара и снаружи шар взлетит вместе с грузом ( корзиной и
воздухоплавателем ) массой 200 кг? Оболочку шара считать
нерастяжимой.