Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Физика»Содержание №44/2000

Архив

КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ

В.С.Анненкова,
школа № 57, г. Курск

Уравнение состояния идеального газа

Решение задач. 10-й класс. Базовый курс

Предлагаемые два варианта заданий можно использовать при проведении урока с элементами коллективного и индивидуального соревнований, а также для зачетов. На уроке я делю класс на две команды. Вначале каждый участник пытается решить посильное самостоятельно, затем под руководством капитанов – в группе. Разрешается совещаться и обращаться с вопросами ко мне. В конце урока за индивидуальную работу ставится оценка (зачет).

1-й вариант

1. Баллон емкостью 0,0831 м3 содержит 1,6 кг кислорода. При какой температуре баллон может разорваться, если он выдерживает давление 2 • 106 Па?

2. Баллон, наполненный газом под давлением 2,84 МПа, находился на складе при температуре 7 °С. После того как половину газа израсходовали, баллон внесли в помещение. Какова температура в помещении, если давление газа в баллоне через некоторое время стало 1,52 МПа?

3. Определите, какие процессы отражены на графике. Представьте этот график в координатах p, T и p, V.

4. Определите молярную массу углекислого газа.

5. Прибор для измерения давления газа

6. Почему нагретая медицинская банка «присасывается» к телу человека?

7. Найдите ошибки:

8. Какой график отражает закон Шарля?

9. Выразите величину V и проверьте правильность полученных единиц ее измерения:

Решения

1. Дано:

V = 0,0831 м3,
m = 1,6 кг,
M(O2) =  32 • 10–3 кг/моль,
p = 2 • 106 Па.
_______________
T – ?

Решение:

2. Дано: СИ

p1 = 2,84 МПа,      СИ:  2,84 • 106 Па
t1 = 7 °С,                 CИ:   280 К
p2 = 1,52 МПа,      СИ:   1,52 • 106 Па
V1 = V2,
m2 = m1/2.
_______
T2 – ?

Решение:

3. 1–2 – изотермический (расширение); 2–3 – изохорный (нагревание); 3–1 – изобарный (сжатие).

4. M(CO2) = (12 + 32) • 10–3 = 44 • 10–3 (кг/моль).

5. Манометр.

6. При нагревании воздуха в банке часть его выходит, так что при охлаждении давление в банке становится меньше атмосферного.

7. 

8. Б.

9.

  

2-й вариант

1. Определите массу углекислого газа, находящегося в баллоне емкостью 5 • 10–2 м3 при температуре 300 К. Давление газа 3 • 106 Па.

2. В сварочном цехе стоит 50 баллонов ацетилена (С2Н2) емкостью 40 л каждый. Все баллоны включены в общую магистраль. После 10 ч непрерывной работы давление во всех баллонах упало с 1,2 • 106 до 5 • 105 Па. Найдите средний расход ацетилена за секунду, если температура в цехе оставалась неизменной и равнялась 27 °С.

3. На рисунке дан график изменения состояния идеального газа в координатах p, T. Назовите эти процессы. Представьте график в координатах p, V и V, T.

4. Определите молярную массу серной кислоты (H2SO4).

5. Прибор для измерения параметра состояния термодинамической системы.

6. Почему у глубоководных рыб плавательный пузырь выходит через рот наружу, если их извлечь из воды?

7. Найдите ошибки:

8. Какой график отражает закон Гей-Люссака?

9. Выразите величину р и проверьте правильность получаемых единиц ее измерения:

Решения

1. Дано:

V = 5 • 10–2 м3,
T = 300 К,
p = 3 • 106 Па,
M(СО2) =  44 • 10–3 кг/моль.
_________________
m – ?

Решение:

2. Дано: СИ

M(C2H2) = 26 • 10–3 кг/моль,
N = 50,
V1 = 40 л,                 СИ:   0,04 м3
= 10 ч,                    СИ:   36 • 103 с
p1 = 1,2 • 106 Па,
p2 = 5 • 105 Па,
t = 27 °С.                 СИ: T = 300 К
_____________

Решение:



3. 1–2 – изохорный (нагревание); 2–3 – изотермический (расширение); 3–1 – изобарный (сжатие).

4. M(H2SO4) = 96 • 10–3 кг/моль.

5. Термометр.

6. Давление на большой глубине намного превышает атмосферное, поэтому плавательный пузырь при подъеме рыбы значительно увеличивается в объеме.

7. 

8. Б и Г.

9.