Тест "Молекулярная физика. Тепловые превращения"


МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕПЛОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ.
1. Баллон вместимостью V
1
= 0,02м
3
, содержащий воздух под давлением ρ
1
= 4∙10
5
Па, соединяют с
баллоном вместимостью V
2
= 0,06м
3
, из которого воздух выкачан. Найти давление ρ
2
,
установившееся в сосудах. Температура постоянна.
А) 10
-4
Па.
В) 10
-5
Па.
С) 2∙10
5
Па.
D) 10
4
Па.
Е) 10
5
Па
2. Укажите условие плавания тела (F
a
Архимедова сила).
А) mg>F
a
;
B) mg<F
a
;
C) mg=Fa.
D) mg<<F
a
;
E) mg>>F
a.
3. В некотором процессе давление идеального газа уменьшилось в 3 раза, а объем увеличился в 2 раза.
Масса газа – const. При этом температура газа
А) увеличилась в 2 раза;
В) уменьшилась в 3 раза;
С) уменьшилась в 1,5 раза;
Д) увеличилась в 1,5 раза;
Е) уменьшилась в
6.раза
4. Газ в количестве 1 кмоль при давлении 1 МПа и температуре 127
0
С занимает объем
(R=8,31Дж/моль∙К)
А) 0,1055м
3
;
В) 0,3324м
3
;
С) 0,3м
3
;
Д) 1,055м
3
;
Е) 3,324м
3
.
5. Плот, сделанный из 10 бревен объемом по 0,6 м
3
каждое (700кг/м
3
, р
вода
=1000кг/м
3
), имеет
максимальную подъемную силу
А) 17 кН;
В) 42 кН;
С) 60 кН;
Д) 19 кН;
Е) 18 кН.
6. В 5кг газа содержится 15∙10
25
молекул. Молярная масс газа равна (N
A
=6,02∙10
23
моль
-1
)
А) 30∙10
-3
кг/моль;
В) 10∙10
-3
кг/моль;
С) 20∙10
-3
кг/моль;
Д) 50∙10
-3
кг/моль;
Е) 40∙10
-3
кг/моль.
7. Чтобы при постоянном давлении газа его температура уменьшилась в 3 раза, объем газа нужно
А) увеличить в 6 раз;
В) не изменять;
С) уменьшить в 3 раза;
Д) уменьшить в 6 раз;
Е) увеличить в 3 раза.
8. Для нагревания 100г свинца от 15 до 35
0
С надо сообщить телу 260 Дж теплоты. Определить его
удельную теплоемкость.
А) 260 Дж/(кг∙К);
В) 1,3 Дж/(кг∙К);
С) 0,26 Дж/(кг∙К);
Д) 0,13 Дж/(кг∙К);
Е) 130 Дж/(кг∙К).
9. Если массы молекул различных идеальных газов различаются в 4 раза, а температуры газов
одинаковы, то средние значения квадратов скоростей молекул
А) одинаковы;
В) отличаются в 2 раза;
С) отличаются 8 раз;
Д) отличаются в 4 раза;
Е) отличаются в 16 раз.
10. В координатах Р, Т изображены изохоры (масса газа одинакова во всех процессах).
Максимальному объему соответствует график
А) 4;
В) 1;
С) 2;
Д) 3;
Е) 5.
11.На диаграмме р – V приведены графики двух процессов идеального газа: при переходе из 1 в 2 из 2
в 3.
Это процессы
А) Изобарное охлаждение и изотермическое расширение;
В) Изобарное расширение и изотермическое сжатие;
С) Изобарное нагревание и изотермическое расширение;
Д) Изобарное нагревание и изотермическое сжатие;
Е) Изобарное охлаждение и изотермическое сжатие.
12. Если масса молекулы первого идеального газа в 4 раза больше массы молекулы второго газа, а
температуры обоих газов одинаковы, то отношение средних квадратичных скоростей молекул
газов
21
/
равно
А) 1/4;
В) 1/2;
С) 2;
Д) 8;
Е) 4.
0
1
2
3
V
0
T
1
5
P
P
13. В баллоне объемом 30 дм
3
находится водород под давлением 5 МПа при температуре 27
0
С.
Определите массу газа, считая водород идеальным газом.
Кмоль
Дж
R
моль
кг
М
Н
31,8;102
3
2
А) 1,2кг,
В) 0,24кг;
С) 0,12кг;
Д) 60г;
Е) 12г.
14. При охлаждении идеального газа его температура уменьшилась от 711
0
С до -27
0
С. При этом
средняя скорость теплового движения молекул уменьшилась в
А) 3 раза;
В) 2 раза;
С)
раз2
;
Д)
раз3
;
Е) 4 раза.
15. Температуру смеси, полученной при смешивании двух разных жидкостей с разными
температурами, можно вычислить по формуле
А)
22
21
tt
;
В)
2
21
tt
;
С)
21
2211
mm
tmtm
;
Д)
21
2211
cc
tctc
;
Е)
2211
222111
mcmc
tmctmc
.
16. Количество вещества в железной отливке объемом 28∙10
-3
м
3
равно (относительная атомная масса
железа 56 г/моль, плотность железа 7,8∙10
3
кг/м
3
)
А) 436,8кг;
В) 218,4кг;
С) 23,5∙10
26
молекул;
Д) 3900 моль;
Е) 1800 моль.
17. На р.V-диаграмме изображено несколько изотерм идеального газа. Наиболее высокая температура
соответствует изотерме
А) 1;
В) 2;
5
4
3
2
1
P
V
С) 5;
Д) 4;
Е) 3.
18. Число молекул, содержащихся в капле воды массой 0,2 грамма
1233
1002,6;1018 мольN
моль
кг
М
A
А) 6,7∙10
22
;
В) 6,7∙10
23
;
С) 6,7∙10
24
;
Д) 6,7∙10
21
;
Е) 6,7∙10
20
.
19. При конденсации 20 г водяного пара при 100
0
С выделится количество теплоты (r=22,6∙10
5
Дж/кг)
А) 4 кДж;
В) 4,55 кДж;
С) 900 Дж;
Д) 455 Дж;
Е) 45,2 кДж.
20. Температура, при которой средняя квадратичная скорость молекул кислорода
,/400 см
равна
Кмоль
Дж
R
моль
кг
М 31,8;1032
3
А) 515 К;
В) 411 К;
С) 205 К;
Д) 309 К;
Е) 104 К.
21. Если абсолютную температуру газа увеличить в 3 раза, то средняя квадратичная скорость молекул
А) увеличится в 2 раза;
В) увеличится в 3 раза;
С) увеличится в
3
раза;
Д) увеличится в 6 раз;
Е) увеличится в 9 раз.
22. При 0
0
С почва покрыта слоем снега толщиной 10 см и плотностью 500 кг/м
3
. Определите слой
дождевой воды при 4
0
С, которая расплавит весь слой снега.
35
/1000;/4200;/103,3 мкгрКкгДжскгДж
в
А) ≈ 1,8м;
В) ≈ 10м;
С) ≈ 2,2м;
Д) ≈ 2м;
Е) ≈ 1м.
23. В трубе с переменным сечением течет жидкость. Отношение площадей некоторых двух сечений
равно
6
5
2
1
S
S
. Определите отношение
2
1
скоростей жидкости в этих сечениях:
А)
5
6
; В)
6
1
; С)
36
25
; Д)
5
1
; Е)
6
5
.
24. Рассчитайте концентрацию молекул водорода, если масса молекулы водорода 3,3∙10
-27
кг.
Давление в сосуде 4∙10
4
Па, а средний квадрат скорости 2,5∙10
5
м
2
2
.
(М = 2∙10
-3
кг/моль, N
A
= 6,02∙10
23
моль
-1
)
А) 1,45∙10
26
м
-3
;
В) 1,5∙10
20
м
-3
;
С) 145∙10
26
м
-3
;
Д) 1,5∙10
-26
м
-3
Е) 2∙10
24
м
-3
.
25. Идеальный газ при давлении р
0
имел объем V
0
. При неизменной массе давление изотермически
увеличили в 4 раза. Объем газа стал равен
А) V = V
0
B)
0
4
1
VV
C) V = 4 V
0
D) V = 2V
0
E)
0
2
1
VV
.
26. В процессах, изображенных на р-V диаграмме, температура идеального газа увеличивается в
случаях
А) 1-2 и 1-3;
В) 1-5 и 1-2;
С) 1-5 и 1-3;
Д) 1-3 и 1-4;
Е) 1-5 и1-4.
27. Из графиков следует, что соотношение между теплоемкостями двух тел
1
2
С
С
равной массы
А)
32
;
В)
3
1
;
С) 2;
Д)
;
3
1
Е) 3.
Т, К
1
2
60
0
30
0
5
1
.
3
4
2
V
Q, Дж
р
28. Определите массу одной молекулы аммиака NH
3
( M = 17∙10
-3
кг/моль,
N
A
= 6,02∙10
23
моль
-1
)
А) 2,82∙10
-26
кг;
В) 2,82∙10
-23
кг;
С) 2,82∙10
20
кг;
Д) 102,3∙10
-20
кг;
Е) 102,3∙10
-23
кг.
29. Оцените массу воздуха объемом 1 м
3
при давлении 10
5
Па и температуре 300 К (молярная масса
воздуха 29∙10
-3
кг/моль).
А) ≈ 10кг;
В) ≈ 1г;
С) ≈ 100г;
Д) ≈ 1кг;
Е) ≈ 100кг.
30. Выражение для вычисления плотности газа
А) pV/T;
B) Mp/RT;
C) pV/kT;
D) pV/RT;
E) pV/T.
31. Графики 1 - 2, 2 - 3, 3 - 1 соответствуют процессам
А) изохорный, изотермический, изобарный;
В) изохорный, изобарный, изотермический;
С) изобарный, изохорный, изотермический;
Д) изобарный, изотермический, изохорный;
Е) изотермический, изобарный, изохорный.
32. На диаграмме Р-Т представлен график зависимости давления данной массы газа от температуры.
Объем газа при переходе из состояния 1 в состояние 2
2
1
3
Т
р
А) объем газа оставался постоянным;
В) все время увеличивался;
С) сначала уменьшался, затем увеличивался, и снова уменьшался;
Д) сначала увеличивался, затем уменьшался, и снова увеличивался;
Е) все время уменьшался.
33. Идеальный газ при температуре Т
0
имел давление Р
0
. При неизменной массе и неизменном объеме
температуру газа при постоянном объеме увеличили в 1,5 раза. При этом давление газа стало равно
А)
0
2
3
РР
;
В)
0
4
9
РР
;
С)
0
3
2
РР
;
Д)
0
9
4
РР
;
Е) Р=Р
0
.
34. Средняя кинетическая энергия атома аргона при температуре газа 27
0
С равна (k = 1,38∙10
-
23
Дж/К)
А) 621 Дж;
В) 6,21∙10
-21
Дж;
С) 6∙10
21
Дж;
Д) 276∙10
-23
Дж;
Е) 35∙10
-23
Дж.
35. В начале нагревания все четыре вещества находились в жидком состоянии. Наибольшую
температуру кипения имеет вещество (см.рисунок)
А) 1;
В) 4;
С) все 4 одинаковую;
Д) 2;
t,
0
C
1
3
4
t, мин
p
0
T
2
.
1
.
0
Е) 3
36. Число молекул в 1 кг кислорода при нормальных условиях равно
1233
1002,6,/1032
2
мольNмолькгМ
АО
А) 1,9∙10
25
;
В) 1,9∙10
24
;
С) 0,19∙10
25
;
Д) 0,25∙10
26
;
Е) 2,5∙10
25
.
37. При нагревании идеального газа средняя квадратичная скорость теплового движения молекул
увеличилась в 4 раза. При этом абсолютная температура газа
А) увеличилась в 4 раза;
В) увеличилась в 2 раза;
С) увеличилась в 8 раз;
Д) увеличилась в 16 раз;
Е) увеличилась в 12 раз.
38. Молярная масса газа 4∙10
-3
кг/моль. 5кг этого газа при температуре 500 К занимает объем 34,6 м
3
.
Давление газа равно
Кмоль
Дж
R 31,8
.
А) 16 кПа;
В) 150 кПа;
С) 255 кПа;
Д) 1400 кПа;
Е) 1,45 кПа.
39. Смешали две массы воды, взятые при температурах 50 и 0
0
С. Температура смеси равна 20
0
С.
Отношение масс смешиваемой воды равно
А) 2:5;
В) 2:1;
С) 2:3
Д) 1:1;
Е) 2:7.
40. Прямоугольное тело плотностью 700 кг/м
3
погрузится в жидкость с плотностью 1000кг/м
3
на часть
своей высоты, равную
А) 0,3;
В) 1/7;
С) 0,7;
Д) 3/7;
Е) 0,35.
41. Число молекул в колбе объемом 250 см
3
при температуре газа 27
0
С и давлении 0,5∙10
5
Па равно
К
Дж
k
23
1038,1
А) 3∙10
21
;
В) 3∙10
23
;
С) 6∙10
26
;
Д) 6∙10
23
;
Е) 3∙10
26
.
42. В сосуде емкостью V при давлении р и температуре Т находится идеальный газ. Число молекул
газа можно вычислить по формуле
А)
kT
pV
N
;
В)
pV
kT
N
;
С)
kTN
pV
N
A
;
Д)
T
pVN
N
A
;
Е)
pV
RT
N
.
43. Если в состоянии 1 температура газа Т
1
, то после осуществления процесса 1-2, его температура
оказалась равной (масса газа не изменилась)
А) 9 Т
1
;
В) 3 Т
1
;
С) 8 Т
1
;
Д) Т
1
;
Е) 2 Т
1
.
44. Алюминиевый куб поставили на лед при 0
0
С. Чтобы куб полностью погрузился в лед , его надо
нагреть до температуры (плотность льда и алюминия – р
л
и р
а
, с
л
и с
а
удельная теплоемкость льда
и алюминия; удельная теплота плавления льда -
)
А)
а
лл
р
рс
;
В)
л
аа
р
рс
;
С)
аа
ал
рс
рр
;
Д)
ала
л
рсс
р
)(
;
Е)
аа
л
рс
р
.
45. На диаграмме P-V точками 1 и 2 изображены два состояния одной и той же массы газа.
Укажите соотношение температур газа в точках 1 и 2
p
3
2
1
1
2
2
1
3
V
.
А) для различный газов могут быть различные решения
В) Т
1
2
С) нужно знать массу газа
D) Т
1
2
Е) Т
1
2
.
ρ
1
2
2ρ
1
ρ
1
V
1
2V
1
V