Вариант 2, страница 26 - гдз по физике 10 класс дидактические материалы Марон, Марон

Авторы: Марон А. Е., Марон Е. А.
Тип: Дидактические материалы
Издательство: Дрофа
Год издания: 2014 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: белый молнии и вертолет
ISBN: 978-5-358-20020-3
Популярные ГДЗ в 10 классе
ТС-16. Температура. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Тесты для самоконтроля - страница 26.
Вариант 2 (с. 26)
Условие. Вариант 2 (с. 26)
скриншот условия


Вариант 3
1. Каковы показания термометра по шкале Фаренгейта при температуре $50°C$?
А. $82 ^\circ\text{F}$.
Б. $132 ^\circ\text{F}$.
В. $122 ^\circ\text{F}$.
2. Чему равны показания термометра по термодинамической шкале при температуре кипения воды?
А. $273 \text{ К}$.
Б. $173 \text{ К}$.
В. $373 \text{ К}$.
3. Как изменится средняя квадратичная скорость движения молекул аргона при увеличении его температуры в 4 раза?
А. Увеличится в 2 раза.
Б. Уменьшится в 2 раза.
В. Не изменится.
4. Как изменится давление идеального газа на стенки сосуда, если в данном объеме скорость каждой молекулы удвоилась, а концентрация молекул не изменилась?
А. Не изменится.
Б. Увеличится в 4 раза.
В. Уменьшится в 4 раза.
5. Чему равна средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул аргона, если $2 \text{ кг}$ его, находясь в сосуде объемом $2 \text{ м}^3$, оказывают давление $3 \cdot 10^5 \text{ Па}$? Молярная масса аргона равна $0,04 \text{ кг/моль}$.
А. $3 \cdot 10^{-20} \text{ Дж}$.
Б. $9 \cdot 10^{-20} \text{ Дж}$.
В. $10^{-20} \text{ Дж}$.
Решение. Вариант 2 (с. 26)
1. Каковы показания термометра по шкале Фаренгейта при температуре 50 °C?
Для перевода температуры из шкалы Цельсия ($T_C$) в шкалу Фаренгейта ($T_F$) используется формула:
$T_F = T_C \cdot \frac{9}{5} + 32$
Подставим заданное значение $T_C = 50$ °C в эту формулу:
$T_F = 50 \cdot \frac{9}{5} + 32 = 10 \cdot 9 + 32 = 90 + 32 = 122$ °F
Следовательно, показания термометра по шкале Фаренгейта равны 122 °F.
Ответ: В. 122 °F.
2. Чему равны показания термометра по термодинамической шкале при температуре кипения воды?
Температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении составляет 100 °C. Термодинамическая шкала температур — это шкала Кельвина. Для перевода температуры из градусов Цельсия ($T_C$) в кельвины ($T_K$) используется формула:
$T_K = T_C + 273.15$
В школьном курсе физики часто используется округленное значение 273:
$T_K = T_C + 273$
Подставим температуру кипения воды:
$T_K = 100 + 273 = 373$ K
Таким образом, температура кипения воды по термодинамической шкале равна 373 К.
Ответ: В. 373 К.
3. Как изменится средняя квадратичная скорость движения молекул аргона при увеличении его температуры в 4 раза?
Средняя квадратичная скорость ($v_{ск}$) молекул идеального газа связана с его абсолютной температурой ($\text{T}$) следующим соотношением:
$v_{ск} = \sqrt{\frac{3kT}{m_0}}$, где $\text{k}$ — постоянная Больцмана, $m_0$ — масса одной молекулы.
Из этой формулы видно, что средняя квадратичная скорость пропорциональна квадратному корню из абсолютной температуры: $v_{ск} \propto \sqrt{T}$.
Если температура увеличится в 4 раза ($T_2 = 4T_1$), то новая скорость $v_{ск2}$ будет равна:
$v_{ск2} \propto \sqrt{T_2} = \sqrt{4T_1} = 2\sqrt{T_1}$
Таким образом, $v_{ск2} = 2v_{ск1}$. Средняя квадратичная скорость увеличится в 2 раза.
Ответ: А. Увеличится в 2 раза.
4. Как изменится давление идеального газа на стенки сосуда, если в данном объеме скорость каждой молекулы удвоилась, а концентрация молекул не изменилась?
Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа связывает давление ($\text{p}$), концентрацию молекул ($\text{n}$) и средний квадрат скорости их движения ($\overline{v^2}$):
$p = \frac{1}{3} n m_0 \overline{v^2}$, где $m_0$ — масса одной молекулы.
По условию, скорость каждой молекулы удвоилась ($v_2 = 2v_1$). Это означает, что средний квадрат скорости увеличится в 4 раза:
$\overline{v_2^2} = \overline{(2v_1)^2} = 4\overline{v_1^2}$
Концентрация молекул не изменилась ($n_2 = n_1$).
Сравним начальное давление $p_1$ и конечное давление $p_2$:
$p_1 = \frac{1}{3} n_1 m_0 \overline{v_1^2}$
$p_2 = \frac{1}{3} n_2 m_0 \overline{v_2^2} = \frac{1}{3} n_1 m_0 (4\overline{v_1^2}) = 4 \left( \frac{1}{3} n_1 m_0 \overline{v_1^2} \right) = 4p_1$
Следовательно, давление газа увеличится в 4 раза.
Ответ: Б. Увеличится в 4 раза.
5. Чему равна средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул аргона, если 2 кг его, находясь в сосуде объемом 2 м³, оказывают давление 3·10⁵ Па? Молярная масса аргона равна 0,04 кг/моль.
Дано:
Масса аргона, $m = 2$ кг
Объем сосуда, $V = 2$ м³
Давление газа, $p = 3 \cdot 10^5$ Па
Молярная масса аргона, $M = 0.04$ кг/моль
Все данные представлены в системе СИ.
Найти:
Средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы, $\overline{E_k}$ - ?
Решение:
Средняя кинетическая энергия поступательного движения всех молекул газа ($E_{total}$) связана с давлением ($\text{p}$) и объемом ($\text{V}$) газа соотношением:
$E_{total} = \frac{3}{2} pV$
Подставим известные значения:
$E_{total} = \frac{3}{2} \cdot (3 \cdot 10^5 \text{ Па}) \cdot (2 \text{ м³}) = 9 \cdot 10^5$ Дж
Чтобы найти среднюю кинетическую энергию одной молекулы, нужно разделить общую энергию на число молекул ($\text{N}$).
Число молекул $\text{N}$ можно найти через массу газа $\text{m}$, его молярную массу $\text{M}$ и число Авогадро $N_A \approx 6.02 \cdot 10^{23}$ моль⁻¹:
$N = \frac{m}{M} N_A$
Вычислим число молекул:
$N = \frac{2 \text{ кг}}{0.04 \text{ кг/моль}} \cdot 6.02 \cdot 10^{23} \text{ моль⁻¹} = 50 \cdot 6.02 \cdot 10^{23} = 3.01 \cdot 10^{25}$
Теперь найдем среднюю кинетическую энергию одной молекулы:
$\overline{E_k} = \frac{E_{total}}{N} = \frac{9 \cdot 10^5 \text{ Дж}}{3.01 \cdot 10^{25}} \approx 2.99 \cdot 10^{-20}$ Дж
Округляя, получаем $3 \cdot 10^{-20}$ Дж.
Ответ: А. 3·10⁻²⁰ Дж.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения Вариант 2 расположенного на странице 26 к дидактическим материалам 2014 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению Вариант 2 (с. 26), авторов: Марон (Абрам Евсеевич), Марон (Евгений Абрамович), базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Дрофа.