В каком сосуде газ находящийся при одном и том же давлении обладает

Идеальный газ находится в закрытом сосуде при нормальном атмосферном давлении. При неизменной концентрации молекул средняя кинетическая энергия хаотического теплового движения молекул уменьшается на 2 %. Определите конечное давление газа. Ответ выразите в кПа.

Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул идеального газа прямо пропорциональна абсолютной температуре:

Следовательно, при уменьшении средней кинетической энергии на 2 % происходит уменьшение температуры газа на 2 %.

Основное уравнение МКТ связывает макроскопические параметры (давление, объём, температура) термодинамической системы с микроскопическими (масса молекул, средняя скорость их движения)

где — концентрация молекул газа. Так как температура уменьшается на 2 %, то и давление уменьшится на 2 %. Отсюда

Идеальный газ находится в закрытом сосуде при нормальном атмосферном давлении. При неизменной концентрации молекул средняя кинетическая энергия хаотического теплового движения молекул увеличивается на 2%. Определите конечное давление газа. Ответ дайте в кПа.

Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул идеального газа прямо пропорциональна абсолютной температуре:

Следовательно, при увеличении средней кинетической энергии на 2 % происходит увеличение температуры газа на 2 %.

Основное уравнение МКТ связывает макроскопические параметры (давление, объём, температура) термодинамической системы с микроскопическими (масса молекул, средняя скорость их движения)

где — концентрация молекул газа. Так как температура увеличивается на 2 %, то и давление увеличивается на 2 %. Отсюда

В двух закрытых сосудах одинакового объёма (1 литр) нагревают два различных газа — 1 и 2. На рисунке показаны зависимости давления p этих газов от времени t. Известно, что начальные температуры газов были одинаковы. Выберите два верных утверждения, соответствующие результатам этих экспериментов.

1) Количество вещества первого газа больше, чем количество вещества второго газа.

2) Так как по условию эксперимента газы имеют одинаковые объёмы, а в момент времени t = 40 мин они имеют и одинаковые давления, то температуры этих газов в этот момент времени также одинаковы.

3) В момент времени t = 40 мин температура газа 1 меньше температуры газа 2.

4) В процессе проводимого эксперимента не происходит изменения внутренней энергии газов.

5) В процессе проводимого эксперимента оба газа совершают положительную работу.

Согласно уравнению Клапейрона-Менделеева, давление, объем и абсолютная температура идеального газа связаны соотношением

Найдем чему равно отношение количества вещества первого газа к количеству вещества второго. Рассмотрим при этом момент времени

при этом по условию

Значит количество вещества первого газа больше чем второго.

Отношение температур газов при t=40 мин:

Это значит, что в момент времени t = 40 мин температура газа 1 меньше температуры газа 2.

В двух закрытых сосудах одинакового объёма (1 литр) нагревают два различных газа — 1 и 2. На рисунке показаны зависимости давления p этих газов от времени t. Известно, что начальные температуры газов были одинаковы.

Выберите два верных утверждения, соответствующие результатам этих экспериментов.

1) Количество вещества первого газа меньше, чем количество вещества второго газа.

2) Так как по условию эксперимента газы имеют одинаковые объёмы, а в момент времени t = 40 мин они имеют и одинаковые давления, то температуры этих газов в этот момент времени также одинаковы.

3) В момент времени t = 40 мин температура газа 1 больше температуры газа 2.

4) В процессе проводимого эксперимента внутренняя энергия обоих газов увеличивается.

5) В процессе проводимого эксперимента оба газа не совершают работу.

1) Согласно уравнению Менделеева — Клапейрона

Рассмотрим начальный момент времени. По условию объёмы и температуры газов одинаковы, а поскольку то

2) В изохорном процессе выполняется закон Шарля:

И, значит,

3) Из п. 2 заключаем:

4) Внутренняя энергия одного моля идеального газа зависит только от температуры. При нагревании она увеличивается.

5) Так как по условию оба газа находятся в закрытых сосудах, то в процессе проводимого эксперимента оба газа не совершают работу.

Температура воздуха в замкнутом сосуде равна 273 К. До какой температуры нужно нагреть воздух в сосуде при постоянном объёме, чтобы его давление утроилось?

При постоянном объёме отношение давления к температуре постоянно:

Следовательно, для увеличения давления в три раза необходимо увеличить температуру в три раза, то есть искомая температура равна 819 К.

В сосуде неизменного объема находится идеальный газ. Часть газа выпускали из сосуда так, что давление оставалось неизменным. Как изменились при этом температура газа, оставшегося в сосуде, его плотность и количество вещества?

Для каждой величины определите соответствующий характер ее изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Поскольку из сосуда выпускают часть газа, количество вещества в сосуде уменьшается. При этом плотность газа также уменьшается, так как теперь прежний объем занимает меньшая масса газа:

Макроскопические параметры газа не независимы, они связаны уравнением Клапейрона — Менделеева: Согласно условию, давление содержимого газа не изменяется, объем сосуда также постоянен, следовательно, температура в сосуде после выпускания части газа увеличится.

Объясните пожалйуста,почему температура увеличивается,ведь давление остается постоянным

Газа стало меньше, уменьшилось

Если температура будет увеличиваться, тогда получится, что правая часть(URT) уравнения Клапейрона-Менделлева больше левой(PV), а они должны быть равны.

уменьшается.

Как v может уменьшатся, если он const?

По условию: «Часть газа вы­пус­ка­ли из со­су­да».

(При этом плотность газа также уменьшается, так как теперь прежний объем занимает меньшая масса газа: p=mV)

Почему объем прежний, если он тоже уменьшился?

По условию: «В со­су­де не­из­мен­но­го объ­е­ма на­хо­дит­ся иде­аль­ный газ».

Согласно гипотезе де Бройля, все частицы обладают волновыми свойствами.

Длина волны для частицы массой

имеющей скорость составляет где — постоянная Планка. Для того, чтобы можно было применять модель идеального газа, среднее расстояние между молекулами газа должно быть, в частности, гораздо больше При какой температуре для инертного газа гелия если концентрация его молекул равна ?

Масса молекулы гелия равна

Согласно основному уравнению молекулярно-кинетической теории идеального газа и определению температуры, среднеквадратичная скорость молекул газа:

где — постоянная Больцмана, а соответствующая длина волны де Бройля:

Среднее расстояние между молекулами газа при их концентрации

равно поэтому соотношение выполняется при температуре:

Ответ:

Согласно гипотезе де Бройля, все частицы обладают волновыми свойствами. Длина волны для частицы массой

имеющей скорость составляет где Дж·с — постоянная Планка.

Для того чтобы можно было применять модель идеального газа, среднее расстояние

между молекулами газа должно быть, в частности, гораздо больше При какой температуре для инертного газа гелия если концентрация его молекул равна ?

Масса молекулы гелия равна

Согласно основному уравнению молекулярно-кинетической теории идеального газа и определению температуры, среднеквадратичная скорость молекул газа

где — постоянная Больцмана, тогда соответствующая длина волны де Бройля

Среднее расстояние между молекулами газа при их концентрации

равно поэтому соотношение выполняется при температуре

Ответ:

Источник