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
t = 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.