2 Молекуляр физика фепо
.pdf
Молекулярная (статистическая) физика и термодинамика
Распределения Максвелла и Больцмана
Задание 1
На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где f(v) NdvdN - доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от v до v+dv в расчѐте на единицу этого интервала.
Верным утверждением является…
Варианты ответов:
1)площадь заштрихованной полоски при понижении температуры будет уменьшаться;
2)при любом изменении температуры площадь под кривой изменяется;
3)при понижении температуры максимум кривой смещается влево. ●
Задание 2
На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по
скоростям (распределение Максвелла), где 
- доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от v до v+dv в расчете на единицу этого интервала.
Верным утверждением является…
Варианты ответов:
1) с ростом температуры максимум кривой смещается вправо;● 2) вид функции распределения не зависит от природы газа (от массы молекул); 3) площадь заштрихованной полоски с ростом температуры будет увеличиваться.
Задание 3
На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по
скоростям (распределение Максвелла), где 
- доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от V до V+dV в расчете на единицу этого интервала.
Если, не меняя температуры, взять другой газ с меньшей молярной массой и таким же числом молекул, то…
Варианты ответов:
1)максимум кривой сместится вправо в сторону больших скоростей;●
2)величина максимума увеличится;
3)площадь под кривой уменьшится
Задание 4
В трех одинаковых сосудах находится одинаковое количество газа, причем 
Распределение молекул по скоростям в сосуде с температурой Т3 будет описываться кривой…
Варианты ответов:
1)3;
2)2;
3)1●
Задание 5
В трех одинаковых сосудах находится одинаковое количество газа, причем
Распределение молекул по скоростям в сосуде с температурой Т1 будет описываться кривой…
Варианты ответов:
1)1;
2)3;●
3)2
Задание 6
В трех одинаковых сосудах при равных условиях находится одинаковое количество водорода, гелия и азота
Распределение по скоростям молекул гелия будет описывать кривая…
Варианты ответов:
1)2;●
2)1;
3)3
Задание 7
В сосуде, разделенном на две части подвижным теплоизолирующим поршнем, находится идеальный газ, причем количество газа в каждой части сосуда одинаково, и для объемов выполняется условие: V1 < V2.
Распределение молекул газа по скоростям для обеих частей сосуда правильно указано н а рисунке...
Варианты ответов:
1) |
2) |
3)●
Задание 8
На рисунке приведен график распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла) при температуре Т. При увеличении температуры в 4 раза положение максимума кривой по оси v ...
Варианты ответов:
1)сместится в точку ν=4 ν 1;
2)сместится в точку ν = ν 1/2;
3)сместится в точку ν =2 ν 1;●
4)не изменится
Задание 9
На (P,V) диаграмме показан процесс, производимый над идеальным газом в изолированном сосуде.
Распределение молекул газа по скоростям для начального и конечного состояний правильно указано на рисунке …
Варианты ответов:
1)● |
2) |
3) |
4) |
Задание 10
В трех одинаковых сосудах при равных условиях находится одинаковое количество водорода, гелия и азота.
Распределение проекций скоростей молекул азота на произвольное направление Х будет описывать кривая…
Варианты ответов: |
|
|
1) 1;● |
2) 2; |
3) 3 |
|
|
|
|
|
|
Средняя энергия молекул |
|
|
|
|
|
|
Задание 1 |
|
Средняя кинетическая |
энергия молекулы идеального газа при температуре T равна |
||||
i |
kT |
. Здесь |
i |
n |
n |
2n , где nn , nв р , nk – число степеней свободы поступательного, |
2 |
|
|
n |
вр |
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
вращательного и колебательного движений молекулы. Для атомарного водорода число i равно…
Варианты ответов:
1)1;
2)7;
3)3;●
4)5
Задание 2
Средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа при температуре Т равна
i |
kT |
. Здесь |
i |
n |
n |
2n , где nn , nв р , nk – число степеней свободы поступательного, |
|
||||||
2 |
|
|
n |
вр |
k |
|
|
|
|
|
|
|
вращательного и колебательного движений молекулы. При условии, что имеют место только поступательное и вращательное движения, для водорода (Н2) число i равно…
Варианты ответов:
1)8;
2)2;
3)7;
4)5●
Задание 3
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 движение, средняя энергия молекул азота (N2) равна…
Варианты ответов:
1)5/2kT;●
2)7/2kT;
3)1/2kT;
4)3/2kT
Задание 4
Средняя кинетическая энергия молекул газов при температуре Т зависит от их структуры, что связано с возможностью различных видов движения атомов в молекуле. Средняя кинетическая энергия молекулы гелия (Не) равна …
Варианты ответов:
1) |
3 |
kT ;● |
2) |
7 |
kT ; |
3) 3kT ; |
4) |
5 |
kT |
|
2 |
2 |
2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
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 движение, средняя энергия молекул углекислого газа (CО2) равна…(учесть, что молекула CО2 – линейная)
Варианты ответов:
1) |
3 |
kT ; |
|
2) |
7 |
kT ; |
|
3) |
3kT ; |
4) |
5 |
kT |
|
|||
2 |
|
2 |
|
2 |
● |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание 6 |
|
||
|
|
|
|
Средняя |
кинетическая |
энергия |
молекулы идеального газа при температуре Т равна |
|||||||||
|
|
|
i |
kT |
. |
Здесь |
i |
|
n |
n |
2n |
, где |
nn , nв р , nk |
|
– число степеней свободы поступательного, |
|
|
2 |
|
|
|
|
n |
вр |
k |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
вращательного и колебательного движений молекулы. При условии, что имеют место только поступательное и вращательное движения, для водяного пара (Н2О) число i равно…
Варианты ответов:
1)8;
2)6;●
3)5;
4)3
Второе начало термодинамики. Энтропия. Циклы
Задание 1
Энтропия изолированной термодинамической системы…
Варианты ответов:
1)не может убывать;●
2)только увеличивается;
3)только постоянна
Задание 2
Энтропия изолированной термодинамической системы в ходе необратимого процесса…
Варианты ответов:
1)остается постоянной;
2)только убывает;
3)только увеличивается●
Задание 3
В процессе обратимого изотермического отнятия тепла у постоянной массы идеального газа его энтропия…
Варианты ответов:
1)не меняется;
2)увеличивается;
3)уменьшается●
Задача 4
В процессе изотермического сообщения тепла постоянной массе идеального газа его энтропия…
Варианты ответов:
1)уменьшается;
2)не меняется;
3)увеличивается●
Задание 5
В процессе изохорического нагревания постоянной массы идеального газа его энтропия…
Варианты ответов:
1)уменьшается;
2)не меняется;
3)увеличивается●
Задача 6
В процессе изохорического охлаждения постоянной массы идеального газа его энтропия…
Варианты ответов:
1)увеличивается;
2)уменьшается;●
3)не изменяется
Задание 7
При адиабатическом сжатии идеального газа…
Варианты ответов:
1)температура не изменяется, энтропия возрастает;
2)температура возрастает, энтропия убывает;
3)температура возрастает, энтропия не изменяется;●
4)температура и энтропия возрастает
Задача 8
При изотермическом сжатии идеального газа его энтропия…
Варианты ответов:
1)сначала увеличивается, потом уменьшается;
2)уменьшается;●
3)увеличивается;
4)не изменяется.
Задание 9
Энтропия неизолированной термодинамической системы при поступлении в неѐ тепла в ходе обратимого процесса…
Варианты ответов:
1)только убывает;
2)только увеличивается;●
3)только остается постоянной
Задание 10
Энтропия неизолированной термодинамической системы в процессе кристаллизации вещества в ней …
Варианты ответов:
1)может как увеличиваться, так и оставаться постоянной;
2)увеличивается;
3)убывает;●
4)остается постоянной
Задание 11
Энтропия неизолированной термодинамической системы в процессе плавления вещества в ней…
Варианты ответов:
1)может как убывать, так и оставаться постоянной;
2)остается постоянной;
3)убывает;
4)увеличивается●
Задание 12
Для необратимого процесса в неизолированной термодинамической системе неравенство Клаузиуса имеет вид…
Варианты ответов:
1) 
;
2) 
;
3) 
●
Задание 13
Процесс, изображенный на рисунке в координатах ( T, S) , где S – энтропия, является…
Варианты ответов:
1)изобарным сжатием
2)изотермическим сжатием
3)изохорным охлаждением
4)адиабатным расширением●
Задание 14
На (P,V)-диаграмме изображен циклический процесс.
На участках AB и BC температура…
Варианты ответов:
1)понижается;
2)повышается;
3)на AB – понижается, на BC – повышается;
4)на AB – повышается, на BC – понижается●
Задание 15
На (P,V)-диаграмме изображен циклический процесс.
На участках BC и CD температура…
Варианты ответов:
1)повышается;
2)понижается;●
3)на ВС – повышается, на CD – понижается;
4)на ВС – понижается, на CD – повышается.
Задание 16
На (P,V)-диаграмме изображены два циклических процесса.
Отношение работ АI/AII, совершенных в этих циклах, равно…
Варианты ответов:
1)2;
2)-1/2;●
3)½;
4)-2
Задание 17
На (Р,V)-диаграмме изображены два циклических процесса..
Отношение работ АI /AII , совершенных в этих циклах, равно…
Варианты ответов:
1) -1/2; 2) -2; 3) 2; 4) ½●
Задание 18
Идеальный газ совершает замкнутый цикл 1-2-3-4-1, состоящий из двух изохор и двух изобар. Как давление, так и объем изменяются в пределах цикла в n раз. Если давление и объем в состоянии 1 равны соответственно p1 и V1 , то работа газа за цикл равна…
Варианты ответов:
1) 
;
2) 
;●
3) 
;
4) 
Задание 19
Диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа представлена на рисунке. Работа циклического процесса равна…
Варианты ответов:
1)30 кДж;
2)15 кДж;
3)20 кДж;
4)90 кДж●
Задание 20
На рисунке представлен цикл Карно в координатах T, S, где S – энтропия. Изотермическое расширение происходит на этапе…
Варианты ответов: |
|
|
|
1) 4 – 1; |
2) 1 – 2;● |
3) 3 – 4; |
4) 2 – 3 |
Задание 21
На рисунке изображен цикл Карно в координатах ( T,S), где S-энтропия.
На участке 2-3 происходит…
Варианты ответов:
1)адиабатическое сжатие;
2)изотермическое расширение;
3)адиабатическое расширение;●
4)изотермическое сжатие
Задание 22
На рисунке изображен цикл Карно в координатах ( T,S) где S-энтропия. Изотермическое сжатие происходит на этапе …
Варианты ответов:
1)1 – 2;
2)2 – 3;
3)3 – 4;●
4)4 – 1