Молекулярная физика и термодинамика: анализ утверждений

Горячее вещество, первоначально находившееся в жидком состоянии, медленно охлаждали. Мощность теплоотвода постоянна. В таблице приведены результаты измерений температуры вещества с течением времени. Время, мин. | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 Температура, °С | 250 | 242 | 234 | 232 | 232 | 232 | 230 | 216 Найдите все верные утверждения, которые соответствуют результатам проведённых измерений, и укажите их номера. Температура плавления вещества в данных условиях равна 232 ${}^\circ$С. Через 20 мин. после начала измерений вещество находилось только в твёрдом состоянии. Удельная теплоёмкость вещества в жидком и твёрдом состояниях одинакова. Через 30 мин. после начала измерений вещество находилось только в твёрдом состоянии. Процесс кристаллизации вещества занял более 25 мин.

Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде с поршнем равна 40%. Объём сосуда за счёт движения поршня медленно уменьшают при постоянной температуре. В конечном состоянии объём сосуда в 4 раза меньше начального. Найдите все верные утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений, и укажите их номера. При уменьшении объёма сосуда в 2,5 раза на стенках появляется роса. Давление пара в сосуде всё время увеличивается. В конечном и начальном состояниях масса пара в сосуде одинакова. При уменьшении объёма в 2 раза относительная влажность воздуха в сосуде стала равна 80%. В конечном состоянии весь пар в сосуде сконденсировался.

В вертикальном цилиндре под поршнем находится 2 моль гелия. Поршень может перемещаться в цилиндре без трения. Атмосферное давление считать постоянным. Масса гелия в цилиндре постоянна. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие изменение состояния гелия. При медленном повышении температуры объём, занимаемый гелием, увеличивается. При медленном повышении температуры давление гелия в сосуде увеличивается. Если на поршень насыпать некоторое количество песка, не меняя температуры гелия, то давление гелия после того, как система придёт в равновесие, будет равно первоначальному давлению. При медленном понижении температуры сила давления гелия на поршень не изменяется. При сжатии гелия в цилиндре внешние силы совершают отрицательную работу.

В двух одинаковых закрытых сосудах находятся два одноатомных идеальных газа. Количество вещества первого газа 2 моль, второго — 1 моль. Температура первого газа — 127 ^∘C, второго — 300 K. Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения и укажите их номера. 1. Абсолютная температура второго газа выше первого. 2. Давление первого газа больше второго. 3. Концентрация первого газа больше второго. 4. Средняя квадратичная скорость молекул второго газа больше чем у первого. 5. Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул второго газа в 0,75 раз больше, чем у первого.

Зависимость температуры одного моля одноатомного идеального газа от давления показана на рисунке. Выберите все из предложенных утверждений, которые верно отражают результаты этого эксперимента. Запишите в ответе номера верных утверждений. 1. В процессе 1-2 объём газа увеличился в 3 раза. 2. В процессе 2-3 газ совершал работу. 3. В процессе 2-3 внутренняя энергия газа уменьшалась. 4. В процессе 1-2 к газу подводили тепло. 5. Объём газа в состоянии 3 равен объёму газа в состоянии 1.

Неон постоянной массы переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на $pV$-диаграмме. Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие отраженные на графике процессы. 1. Абсолютная температура неона минимальна в состоянии 1. 2. Плотность неона максимальна в состоянии 1. 3. В ходе процесса 1-2-3 среднеквадратичная скорость теплового движения молекул неона увеличивается в 3 раза. 4. В процессе 1-2 абсолютная температура неона не изменилась. 5. В процессе 2-3 абсолютная температура неона изохорно увеличилась в 2 раза.

При переводе идеального газа из состояния 1 в состояние 2 концентрация молекул n прямо пропорциональна давлению p (см. рисунок). Масса газа в этом процессе остается постоянной. Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процесс 1-2. В ответе укажите их номера. 1) Абсолютная температура газа уменьшается. 2) Плотность газа остается неизменной. 3) Происходит изотермическое расширение газа. 4) Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа остается неизменной. 5) Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа увеличивается.

Твёрдый образец вещества нагревают в печи. На графике представлены результаты измерения поглощённого количества теплоты $Q$ и температуры образца $t$. Выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. 1. В состоянии 2 вещество расплавилось наполовину. 2. На участке 0$ - $1 внутренняя энергия вещества возрастает. 3. Температура кипения вещества равна 40 $^\circ$C. 4. Удельная теплоёмкость вещества в жидком состоянии больше, чем в твёрдом. 5. Для того чтобы увеличить температуру этого образца вещества в жидком состоянии на 40 $^\circ$C, ему надо передать количество теплоты, равное 180 кДж.

На рисунке показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством газообразного неона ($p$ — давление неона; $V$ — его объём). Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на рисунке. 1) В процессе 2 абсолютная температура неона изобарно увеличилась в 2 раза. 2) В процессе 1 плотность неона увеличилась в 5 раз. 3) Работа, совершённая неоном, в обоих процессах одинакова. 4) В процессе 1 объём неона изобарно увеличился в 4 раза. 5) В процессе 2 концентрация молекул неона увеличилась в 2 раза.