ХОЧУ ПОЛУЧИТЬ 5 ЗА ЕГЭ ПО ФИЗИКЕ

 

   П О М О Щ Ь  А Б И Т У Р И Е Н Т У  П О  Ф И З И К Е

            КУПИТЬ  КНИГУ                                                                                                            

                    МОЛЕКУЛЯРНАЯ  ФИЗИКА

                                      С о д е р ж а н и е    к н и г и

      1. в В Е Д Е Н И Е.  

        2. Т Е О Р Е Т И Ч Е С К И Й    О Б З О Р.

        3. Р Е Ш Е Н И Е   З А Д А Ч   Ч А С Т и  1  ЕГЭ - 92  З А Д А Ч и.

               3-1. о с н о в ы   м о л е к у л я р н о - к и н е т и ч е с к о й   т е о р и и.

               3-2. г а з о в ы е   з а к о н ы.

               3-3. у р а в н е н и е   к л а п е й р о н а - м е н д е л е е в а.

               3-4. г а з о в ы е   с м е с и.

        4. Р Е Ш Е Н И Е   З А Д А Ч    Ч А С Т И  ЕГЭ - 72  З А Д А Ч и.

               4-1. о с н о в ы   м о л е к у л я р н о - к и н е т и ч е с к о й   т е о р и и.

               4-2. г а з о в ы е   з а к о н ы.

               4-3. у р а в н е н и е   к л а п е й р о н а - м е н д е л е е в а.

               4-4. г а з о в ы е   с м е с и.

        5. зАДАЧИ  САМОСТОЯТЕЛЬНОГО  РЕШЕНИЯ - 22 задачи.

        6. т А Б Л И Ц Ы    С   Ф О Р М У Л А М И.

 

  44  урока по физике для абитуриентов  Вы найдете в серии книжек  с  общим    названием "САМ СЕБЕ РЕПЕТИТОР".  
 

      В  КАЧЕСТВЕ  ПРИМЕРА  НИЖЕ  ПРИВЕДЕНЫ  5  ЗАДАЧ  ИЗ  164  ЗАДАЧ  ПО ТЕМЕ  "МОЛЕКУЛЯРНАЯ  ФИЗИКА"  С  ПОДРОБНЫМИ  РЕШЕНИЯМИ 

 

      Р Е Ш Е Н И Е  З А Д А Ч   Ч А С Т и  1  ЕГЭ

                                                                             

                                                                     Задача № 1-12

До какой температуры Т2 нужно нагреть воздух, содержащийся в открытой колбе при температуре t1 = 20o С, чтобы плотность воздуха  уменьшилась в 2 раза?

         Дано: t1 = 20o С,  Т1 = 293 К, ρ12 = 2. Определить Т2 - ?

         Так как воздух находится в открытой колбе объёмом V, то в обоих случаях давление воздуха в колбе будет одно и тоже: р1 = р2 = р, а массы воздуха, заполняющие колбу m1 и m2, разные. Запишем для этих случаев два уравнения Клапейрона – Менделеева:                            

          

                                                                   

                                                                     Задача № 1-30

          Из баллона объема V = 200 дм3, содержащего гелий при давлении р1 = 2·106 Па и температуре Т = 273 К, израсходовали часть газа, занявшего при нормальных условиях объем V1= 1 м3. При повторном измерении давления в баллоне получено значение р2 =1,4·106 Па. При какой температуре проведено это измерение?

         Дано: V = 0,2 м3, р1 = 2·106 Па, Т = 273 К, V1= 1 м3,  р2 =1,4·106 Па. Определить Т2 - ?

          В этой задаче будем трижды пользоваться уравнением Клапейрона – Менделеева. Сначала найдем массу гелия m в баллоне:

   

                                               

    Р Е Ш Е Н И Е  З А Д А Ч   Ч А С Т И  2  ЕГЭ

                                                                

                                                                    Задача № 2-5

         Баллон ёмкостью V1 = 2л, содержащий ν1 = 1 моль газа при температуре t1 = 27оС, соединили с другим баллоном ёмкостью V2 = 4 л, содержащим ν2= 2 моля этого же газа при температуре t2 = 87оС. Определите давление и температуру газа после установления теплового равновесия. Теплообменом с окружающей средой пренебречь.

         Дано: V1 = 2·10-3 м3, ν1 = 1 моль, Т1 = 300 К, V2 = 4·10-3 м3, ν2 = 2 моля, Т2 = 360 К.

         Определить Т - ?  р - ?

         Для нахождения температуры газа после соединения баллонов воспользуемся законом  сохранения энергии: Е = Е1 + Е2    (1).  Здесь Е1 = N1 к1>   и  Е2 = N2 к2> - внутренняя энергия газа в первом  и  во втором баллонах, соответственно. к1>  и   к2> - средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа в первом и втором баллонах, N1 = ν1NА  и  N2 = ν2NА - число молекул в первом и во втором объёмах (NА = 6,02·1023 моль-1 – постоянная Авогадро)

 

                                                                     Задача № 2-11

Открытую стеклянную трубку длиной L = 1 м наполовину погружают в ртуть. Затем трубку сверху закрывают и вынимают. Какой длины столбик ртути останется в трубке? Атмосферное давление ро = 750 мм рт. ст.

Дано: L = 1 м, ро = 750 мм рт. ст.  Определить х - ?

                                      

                                                                 Рис. 2.6.

При подъёме трубки ртуть будет вытекать из нее до тех пор, пока разность сил давления воздуха снаружи и внутри трубки не уравновесит силу тяжести столбика ртути, оставшегося в трубке. В этом случае давление внутри трубки будет

        р = po ­ ρgx   (1),  где ρ – плотность ртути, х – длина оставшегося в трубке столбика ртути.

Уравнение (1) имеет два неизвестных: р и х. Для решения задачи строим второе уравнение: воспользуемся  законом Бойля  - Мариотта, считая температуру и массу воздуха в трубке постоянными. Для этого рассмотрим два состояния воздуха в трубке. Первое состояние: объём воздуха  V1 = ½L·S, исходное давление р1 = ро. Второе состояние : объём V2 = (L - х)·S, конечное давление р2 = р =  po ­ ρgx. Запишем уравнение закона Бойля  - Мариотта:

        р1V1 р2V2   =>   ½ро LS = р(L – х)S  (2), где S – площадь поперечного сечения трубки.

Решаем совместно уравнения (1) и (2). Подставим давление р из (1) в уравнение (2), получим: 

                                       ½ро L = (ро – ρgх)(L – х)     (3). 

Для упрощения решения уравнения (3) выразим атмосферное давление ро  как ро = ρgН, где Н = 750 мм. После упрощения получим квадратное уравнение 

   

             Второй корень этого уравнения превышает длину трубки и нам не подходит.

 

                                                                        

                                                                     Задача № 2-29

Цилиндрический сосуд длиной L =1,5 м, разделенный  теплонепроницаемым  легким поршнем, заполнен идеальным газом. В начальном состоянии объем левой части сосуда вдвое больше правой,. а температура в обоих частях одинакова На сколько переместится поршень, если температуру в правой части увеличить вдвое? Температура в левой части поддерживается постоянной.

         Дано: L =1,5 м, V1 = 2V2 , Т2 = 2Т1.  Определить х - ?

                                

                                                                         Рис. 14.

         Так как объём левой части цилиндра в 2 раза больше объёма правой части, то, соответственно,  длина левой части цилиндра в два раза больше длины правой части (см рис.14): L1 =2L2. Вся длина цилиндра – L, следовательно, L1 = 2L/3  и  L2 = L/3.

         Запишем два уравнения Клапейрона для газа в левой и правой частях цилиндра (рис.14):

 

            КУПИТЬ  КНИГУ                                                                             ГЛАВНАЯ СТРАНИЦА

                                          телефон:   +79175649529,  почта:  gaegoralev@mail.ru      

                ©   Содержание  и  дизайн:  Александр  Горский.     egefizika5.com

/