Изопроцессы. Задачи А8.

1. На рисунке показан график процесса, происходящего с постоянной массой газа.

Участок 1-2 соответствует:

1) изобарному нагреванию

2) изобарному охлаждению

3) изохорному нагреванию

4) изохорному охлаждению

На участке 1-2 давление постоянно, но увеличивается объем, значит, газ нагревают.

Ответ: 1.

Участок 4 -1 соответствует:

1) изобарному нагреванию

2) изобарному охлаждению

3) изохорному нагреванию

4) изохорному охлаждению

На участке 4-1 давление уменьшается, а объем сохраняется, значит, газ охлаждают.

Ответ: 4.

2. При постоянной температуре давление 1 моля идеального газа увеличилось вдвое. Объем газа:

1) увеличился в 2 раза

2) уменьшился в 2 раза

3) увеличился в 4 раза

4) не изменился

Согласно уравнению Менделеева-Клапейрона: , которое в данном случае можно записать так: , при увеличении давления вдвое должен измениться и объем, он уменьшится вдвое.

Ответ: 2.

3. При постоянном объеме температура  1 моля идеального газа увеличилась в три раза. Давление газа:

1) увеличилось в 3 раза

2) уменьшилось в 3 раза

3) увеличилось в 9 раз

4) не изменилось

Согласно уравнению Менделеева-Клапейрона: . Если правая часть уравнения становится в три раза больше, то и левая должна быть в три раза больше, а поскольку объем постоянен, то давление вырастет втрое.

Ответ: 1.

4. На рисунке приведен график зависимости объема 1 кг идеального газа от температуры. Этот график соответствует процессу

1) изохорному

2) изобарному

3) изотермическому

4) адиабатическому

На графике меняется и объем, и температура. Но отношение этих величин постоянно, эта зависимость называется изобарой.

Ответ: 2.

5. На рисунке приведен график зависимости давления  1 кг идеального газа от объема. Этот график соответствует процессу

1) изохорному

2) изобарному

3) изотермическому

4) неизвестному, так ка не задан вид газа

Меняются как давление, так и объем, однако их произведение постоянно. Таким образом, температура неизменна, что соответствует изотермическому процессу.

Ответ: 3.

6. Идеальный газ сначала нагревался при постоянном давлении, потом его давление увеличивалось при постоянном объеме, затем при постоянной температуре давление газа уменьшилось до первоначального значения. Какой из графиков в координатных осях p-T на рисунке соответствует этим изменениям состояния идеального газа?

                                                  1)                                  2)                                    3)                                           4)

В данных координатах нагревание при постоянном давлении – горизонтальный отрезок. Этому соответствуют рисунки 1 и 3, двигаться по графику при этом будем слева направо.  Затем давление газа увеличивается при постоянном объеме – значит, газ нагревают, температура повышается. Этому рисунок 3 уже не соответствует, а рисунок 1 – вполне, двигаемся опять слева направо и вверх.. Затем давление уменьшалось при постоянной температуре – это вертикальный отрезок, двигаемся по нему вниз.

Ответ: рисунок 1.

7. Идеальный газ сначала нагревался при постоянном объеме, потом его объем  увеличивался при постоянном давлении, затем при постоянной температуре давление газа уменьшилось до первоначального значения. Какой из графиков в координатных осях p-T на рисунке соответствует этим изменениям состояния идеального газа? (см. рисунок вверху)

Если газ нагревался, а его объем сохранялся постоянным, значит, росло давление. Это соответствует наклонному отрезку в координатах р-Т, движение по которому осуществляется снизу вверх и слева направо. Тогда рисунок 1 – отпадает. Далее увеличивался объем при постоянном давлении, значит, газ нагревали. Давление постоянно – этому соответствует горизонтальный  отрезок. Он присутствует на рис. 2, двигаемся слева направо. Наконец, давление уменьшилось при постоянной температуре – это вертикальный отрезок, движение вниз, что подтверждает выбор рисунка 2.

Ответ: рисунок 2.

8. Идеальный газ сначала охлаждался при постоянном давлении, потом его давление увеличивалось при постоянном объеме, затем при постоянной температуре давление газа уменьшилось до первоначального значения. Какой из графиков в координатных осях p-T на рисунке соответствует этим изменениям состояния идеального газа?

                                                 1)                                  2)                                    3)                                           4)

Охлаждение при постоянном давлении соответствует горизонтальному отрезку в данных координатах, но не помогает нам пока выбрать верный ответ: горизонтальные отрезки есть на всех рисунках. Движение на этом отрезке должно осуществляться справа налево, в сторону уменьшения температуры. Затем давление увеличивалось при постоянном объеме, значит, росла температура и это соответствует наклонному отрезку, причем двигаться мы должны вверх по такому участку: рисунок 3 подходит. Убедимся в этом: далее давление уменьшалось при постоянной температуре, это вертикальный отрезок, движение вниз.

Ответ: 3.

9. Идеальный газ сначала нагревался при постоянном давлении, потом его давление уменьшалось при постоянном объеме, затем при постоянной температуре давление газа увеличилось до первоначального значения. Какой из графиков в координатных осях p-T на рисунке соответствует этим изменениям состояния идеального газа?

                                                 1)                                  2)                                    3)                                           4)

Газ нагревался  – температура росла, а давление сохранялось постоянным, значит, двигаемся по горизонтали вправо. Затем давление уменьшается, при этом объем постоянный – газ охлаждали, значит, движение по наклонной вниз и влево. Уже два рисунка отпали – это 3 и 4. Цикл 2 не замкнут  – значит, и он не подходит. Убедимся в этом: давление газа на следующем участке увеличивается при постоянной температуре – это движение вертикально вверх, и рисунок 1 полностью соответствует.

Ответ: 1.