Программа тестового коллоквиума по МКТ и термодинамике

Дата: 2025-05-25; Просмотры: 3
Оценка:
0.00 из 5.00 — оценок
Скачиваний: 0

 

 

Программа тестового коллоквиума по МКТ и термодинамике

МКТ

1. Записать уравнения состояния ид. газа для всех изопроцессов.

  pV = const

2. Изобразить графики всех изопроцессов в координатах p-V, p-T, V-T.

3. Знать влияние Т, V и р на графики в координатах p-V, p-T и V-T соответственно.

4. Знать формулировки законов Авогадро, Дальтона, Гей-Люссака, Бойля-Мариотта, уравнения состояния ид. газа.

5. Что такое число Авогадро?

6. Каково максимальное число степеней свободы одноатомной молекулы, двухатомной молекулы и трехатомной молекулы.

7. Чем характеризуется движение молекул идеального газа согласно МКТ?

а) Хаотичностью направлений движения молекул;

б) Постоянством скоростей молекул;

в) Увеличением интенсивности движения при увеличении температуры;

г) Независимостью интенсивности движения от температуры.

8. Какие утверждения справедливы для идеального газа?

а) между молекулами отсутствуют силы взаимодействия;

б) при столкновении молекул часть их кинетической энергии теряется;

в) собственный объем молекул пренебрежимо мал по сравнению с объемом, занимаемым газом;

г) столкновения молекул носят упругий характер.

9. Какова температурная зависимость усредненных скоростей молекул (средней, среднеквадратичной, вероятной)?

~   ~ Т   ~ Т2   ~ 1/Т

10. Знать максимальное число степеней свободы для разных молекул.

11. Записать основное уравнение МКТ.

12. Записать среднюю кинетическую энергию одноатомной молекулы, двухатомной молекулы и трехатомной молекулы.

13. Записать законы распределения Максвелла по скоростям молекул и по значениям кинетической энергии молекул.

14. Записать законы распределения Больцмана молекул по высоте и по значениям потенциальной энергии.

15. Знать, как изменяется распределение Максвелла при нагревании и охлаждении газа.

16. Вероятная скорость в замкнутом объеме газа увеличилась в 2 раза. Как и во сколько раз изменилось давление газа?

Увеличилось в 2 раза Уменьшилось в 2 раза Увеличилось в 4 раза Уменьшилось в 2,5 раза

17. Знать зависимость графика распределения Больцмана от массы молекул?

18. При температуре Т произошла диссоциация молекул О2 на атомы. Как изменилась вероятная скорость в распределении атомов?

19. Каково соотношение между среднеквадратичной vкв и вероятной vв скоростями молекул одного газа при одинаковой температуре?

20. Как изменится вероятная скорость идеального газа при увеличении температуры в 2 раза?

 

Термодинамика

1. Записать правильное выражение для теплоемкости тела(m – масса тела, z – число молей вещества, V – объем), удельной теплоемкости, молярной теплоемкости, объемной теплоемкости .

2. Чему равна молярная теплоемкость при постоянном объеме для одно-, двух- и трехатомного газа?

3. Записать формулы для расчета теплоты при изобарическом нагревании 1 моля идеального одно-, двух- и трехатомного газа.

4. Записать формулы для расчета теплоты при изохорическом нагревании 1 моля идеального одно-, двух- и трехатомного газа.

5. В каких процессах внутренняя энергия термодинамической системы не меняется?

Изохорическое нагревание Изобарическое охлаждение Изотермическое расширение. Адиабатическое сжатие

 

6. В каких процессах внутренняя энергия термодинамической системы уменьшается?

7. В каких процессах внутренняя энергия термодинамической системы увеличивается?

8. Записать правильное выражение первого начала термодинамики для изохорического, изобарического, изотермического и адиабатического процессов.

9. Знать все формулировки второго начала термодинамики(по Кельвину, по Клаузиусу, по Больцману).

10. Знать формулировку третьего начала термодинамики.

11. Как соотносятся КПД реальной тепловой машины η с КПД цикла Карно ηк?

12. Какой процесс в термодинамической системе протекает без изменения энтропии?

13. Какие процессы в термодинамической системе протекают с возрастанием энтропии?

Изохорическое нагревание Изобарическое охлаждение Изотермическое сжатие Адиабатическое расширение

14. Какие процессы в термодинамической системе протекают с уменьшением энтропии?

15.Записать правильные выражения для изменения энтропии одного моля идеального газа в изохорическом, изобарическом, изотермическом процессах.

16. С именем какого ученого связывают формулу S = klnWT,

где S и WT - энтропия и термодинамическая вероятность?

17. В неком термодинамическом процессе число способов реализации макросостояний системы молекул на микроуровне возрастает. Как изменяется при этом энтропия системы?

убывает возрастает постоянна или возрастает, или постоянна

18. Из каких термодинамических процессов состоит цикл Карно?

19. Из приведенных ниже круговых процессов выбрать цикл Карно.

ЗадачиМКТ

1. Баллон емкостью 12 л содержит углекислый газ при р = 1МПа и Т = 318 К. Определить массу газа.

0,2 кг 0,4 кг 0,6 кг 0,8кг

2. При температуре Т = 309 К и давлении р = 0,7 МПа

Плотность газа в баллоне ρ = 12 кг/м3. Какой газ находится в баллоне?

О2 СО2 N2 NO2

3. В баллоне объемом V = 25 л находится водород при Т = 301 К. Когда часть водорода израсходовали, давление понизилось на Δр = 0,4 МПа. Определить массу израсходованного водорода .

4 г 8 г 10 г 14 г

4. Газовая смесь из N2 массой 2 кг и СО массой 8 кг находится в баллоне под давлением р = 1 МПа. Определить парциальные давления азота (р1) и СО (р2).

р1 = 0,6 МПа р2 = 0,4 МПа р1 = 0,4 МПа р2 = 0,6 МПа р1 = 0,2 МПа р2 = 0,8 МПа р1 = 0,5 МПа р2 = 0,4 МПа

5. Давление гелия в баллоне р = 1мПа при концентрации молекул n = 1010 см-3. Определить среднюю кинетическую энергию одной молекулы.

1·10-19 Дж 1,2·10-19 Дж 1,5·10-19 Дж 2·10-19 Дж

6. Давление азота в баллоне р = 1мПа при концентрации молекул n = 1010 см-3. Определить среднюю кинетическую энергию одной молекулы.

1,2·10-19 Дж 1,5·10-19 Дж 2·10-19 Дж 2,5·10-19 Дж

7. Давление СО2 в баллоне р = 1мПа при концентрации молекул n = 1010 см-3. Определить среднюю кинетическую энергию одной молекулы

3·10-19 Дж 2,5·10-19 Дж 2·10-19 Дж 1,5·10-19 Дж

8. При температуре 100 К вероятная скорость водорода равна v. При какой температуре гелий будет иметь такую же вероятную скорость?

100 К 150 К 200 К 250 К

9. Два разных газа при одинаковой температуре имеют одинаковую вероятную скорость. Выбрать эти газы.

H2 и N2 O2 и N2 N2 и CO O2 и CO2

 

10. Газы гелий и кислород находятся при одинаковой температуре. Выбрать верное утверждение отностельно вероятных скоростей газов.

 

Vвод < Vгел в 2 раза Vвод = Vгел   Vвод > Vгел в 2 раза Vвод > Vгел в 4 раза

 

ЗадачиТермод

1. Вычислить удельную теплоемкость сv углекислого газа СО2.

657 Дж/кг∙К 567 Дж/кг∙К 756 Дж/кг∙К 675 Дж/кг∙К

2. Вычислить удельную теплоемкость ср углекислого газа СО2.

657 Дж/кг∙К 567 Дж/кг∙К 756 Дж/кг∙К 675 Дж/кг∙К

3. Для какого двухатомного газа разность удельных теплоемкостей ср - сv = 260 Дж/кг∙К.

Н2 N2 O2 СО

4. Вычислить изменение внутренней энергии при изохорическом нагревании азота m = 5 кг на ΔТ = 150 К.

775 кДж. 556 кДж 755 кДж 425 кДж

5. При изобарическом нагревании азоту сообщена теплота Q = 21кДж. Какую работу совершил газ?

8 кДж 6 кДж 11 кДж 15 кДж

6. При изобарическом нагревании азоту сообщена теплота Q = 21кДж. Каково при этом изменение внутренней энергии газа?

8 кДж 6 кДж 11 кДж 15 кДж

7. Водород, расширяясь изобарически, совершил работу А = 6 кДж. Сколько теплоты было подведено к газу?

12 кДж 15 кДж 18 кДж 21 кДж

8 В цикле Карно температура нагревателя Т1 в 3раза больше температуры холодильника Т2.Передаваемая газу теплота за цикл равна 42 кДж. Определить работу А, совершаемую газом за цикл.

12 кДж 24 кДж 28 кДж 32 кДж

9. При изохорическом нагревании одного моля азота давление газа увеличилось в 2 раза. Определить изменение энтропии ΔS газа.

= 7,2 Дж/К = 8,4 Дж/К = 9,2 Дж/К = 14,4 Дж/К

10. Один моль газа увеличил свой объем в 5 раз сначала изотермически, затем адиабатически. Определить изменение энтропии ΔS газа при переходе из начального состояния в конечное.

= 7,2 Дж/К = 8,4 Дж/К = 13,4 Дж/К = 17,2 Дж/К