МКТ

Задание №10. МКТ и Термодинамика. Установление Соответствия

№2. Задание 10

ID: 00010857

При исследовании изопроцессов использовался закрытый сосуд переменного объёма, заполненный аргоном и соединённый с манометром. Объём сосуда медленно уменьшают, сохраняя давление аргона в нём постоянным. Как изменяются при этом внутренняя энергия аргона и концентрация его молекул в сосуде?

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого ответа. Цифры в ответе могут повторяться.

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

изобарный процесс (

P = \text{const}

), объём уменьшается, сосуд закрытый (

N = \text{const}

)

Найти:

изменение внутренней энергии и концентрации молекул

Решение:

Концентрация молекул:

$n = N/V$

. Так как сосуд закрытый, число молекул

$N$

постоянно, а объём

$V$

уменьшается, поэтому концентрация увеличивается:

n \uparrow = \frac{N}{V \downarrow}

Из уравнения состояния идеального газа

$P = nkT$

T = \frac{P}{nk}

При постоянном давлении

P = \text{const}

и росте концентрации

$n$

температура уменьшается:

T \downarrow = \frac{P}{n \uparrow \cdot k}

Внутренняя энергия одноатомного идеального газа (аргон):

U = \frac{3}{2} \nu RT = \frac{3}{2} NkT

При уменьшении температуры внутренняя энергия уменьшается. Итог: внутренняя энергия уменьшается, концентрация увеличивается — вариант 21.

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «МКТ» (8)