1 Какой процесс изменения состояния термодинамической системы называют изохорным?
Процесс изменения состояния термодинамической системы, при котором её объем остается постоянным, называется изохорным.
2 Как изменяется давление идеального газа при увеличении его температуры в некоторое число раз при изохорном процессе?
При изохорном процессе увеличение температуры идеального газа приводит к соответствующему увеличению его давления в некоторое число раз.
3 Какой температуре по шкале Цельсия соответствует точка, в которой продолжение изохоры достигает оси температур?
Точка, в которой продолжение изохоры достигает оси температур, соответствует абсолютному нулю, что равно -273.15°C по шкале Цельсия.
4 Сформулируйте закон Шарля.
Закон Шарля утверждает, что при постоянном давлении объем идеального газа изменяется пропорционально изменению его температуры.
5 Объясните с точки зрения молекулярной теории, почему увеличение температуры газа при изохорном процессе приводит к увеличению его давления.
Увеличение температуры газа при изохорном процессе объясняется молекулярной теорией так: при нагреве молекулы газа получают больше энергии, что приводит к увеличению их скорости движения. Это увеличение скорости молекул влечет за собой увеличение количества столкновений с стенками сосуда, что, в свою очередь, приводит к увеличению давления.
6 Почему при стремлении абсолютной температуры идеального газа к нулю его давление также стремится к нулю?
При стремлении абсолютной температуры идеального газа к нулю, его молекулы теряют энергию и замедляют свое движение. Минимальная энергия на абсолютном нуле приводит к тому, что молекулы почти не сталкиваются друг с другом, что в конечном итоге приводит к стремлению давления к нулю.
* 7 Как различаются изохоры для одинаковых масс одного и того же газа, заключённых в сосуды разного объёма? Объясните с точки зрения молекулярной теории, почему газу большего объёма соответствует изохора с меньшим углом наклона (см. рис.48).
Изохоры для одинаковых масс одного и того же газа, заключенных в сосуды разного объема, различаются углом наклона на графике давления от температуры. Это объясняется тем, что газ большего объема содержит больше молекул, и при нагреве каждая из них получает энергии. При равной температуре у газа большего объема больше кинетической энергии, что приводит к более интенсивным столкновениям молекул с стенками сосуда и, следовательно, к более высокому давлению.
1 Как изменится давление идеального газа в закрытом сосуде постоянного объёма, если его абсолютную температуру уменьшить в 2 раза?
Если абсолютную температуру идеального газа в закрытом сосуде постоянного объема уменьшить в 2 раза, то его давление также уменьшится в 2 раза, согласно закону Бойля-Мариотта.
2 Как изменится абсолютная температура идеального газа в закрытом сосуде постоянного объёма, если его давление увеличить в 3 раза?
Если давление идеального газа в закрытом сосуде постоянного объема увеличится в 3 раза, то его абсолютная температура также увеличится в 3 раза, в соответствии с законом Шарля.
3 В закрытом сосуде постоянного объёма при температуре 27 °С давление газа составляло 150 кПа. Каким будет давление этого газа при температуре 23 °С?
Используя закон Бойля-Мариотта и уравнение состояния идеального газа, мы можем рассчитать новое давление при изменении температуры. Давление при 23 °C будет равно (273 + 23) / (273 + 27) * 150 кПа, что примерно равно 144.44 кПа.
4 При какой температуре находился газ в закрытом сосуде, если при изохорическом нагревании на 400К его давление возросло в 3 раза?
Используя закон Бойля-Мариотта и уравнение состояния идеального газа, мы можем решить уравнение для температуры. Исходное давление увеличивается в 3 раза, поэтому (T + 400) / T = 3. Решив уравнение, получаем, что начальная температура газа была примерно 266.7 K (градусов Кельвина).
5 Объясните с точки зрения молекулярной теории, как будут отличаться друг от друга графики зависимостей давления от абсолютной температуры для одинаковых идеальных газов одной и той же массы, нагреваемых изохорически в двух сосудах разных объёмов (V1=2V2).
6 Объясните с точки зрения молекулярной теории, как будут отличаться друг от друга графики зависимостей давления от абсолютной температуры для одинаковых идеальных газов различной массы (m1=2m2), нагреваемых изохорически в двух сосудах с одинаковыми объёмами.