Номер 7, страница 180 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

7. Как изменяются температура, концентрация молекул и плотность газа под поршнем при его изотермическом сжатии?

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго.

Физическая величина

А) температура

Б) концентрация молекул

В) плотность

Изменение физической величины

1) не изменяется

2) увеличивается

3) уменьшается

А) температура

Процесс, рассматриваемый в задаче, является изотермическим. По определению, изотермический процесс — это термодинамический процесс, протекающий в системе при постоянной температуре ($T = \text{const}$). Следовательно, при изотермическом сжатии температура газа не изменяется.

Ответ: 1) не изменяется.

Б) концентрация молекул

Концентрация молекул $\text{n}$ — это физическая величина, равная отношению числа молекул $\text{N}$ к объему $\text{V}$, который они занимают: $n = \frac{N}{V}$. Поскольку газ находится под поршнем, система является закрытой, и число молекул в ней постоянно ($N = \text{const}$). В условии сказано, что происходит сжатие газа, а это означает, что его объем $\text{V}$ уменьшается. Так как числитель в формуле остается постоянным, а знаменатель уменьшается, то значение всей дроби (концентрации) увеличивается.

Ответ: 2) увеличивается.

В) плотность

Плотность вещества $\rho$ определяется как отношение его массы $\text{m}$ к занимаемому объему $\text{V}$: $\rho = \frac{m}{V}$. Масса газа $\text{m}$ под поршнем в ходе процесса не меняется ($m = \text{const}$), так как система закрыта. При сжатии объем газа $\text{V}$ уменьшается. Поскольку масса остается неизменной, а объем уменьшается, плотность газа увеличивается.

Ответ: 2) увеличивается.