ID: 00015164
В результате некоторого процесса концентрация молекул идеального одноатомного газа повышается. При этом среднеквадратичная скорость молекул остаётся прежней. Как в результате этого процесса изменяются давление газа и внутренняя энергия газа?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в ответ выбранные цифры для каждой физической величины в указанном порядке. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Среднеквадратичная скорость молекул однозначно связана с температурой: $v_{\text{кв}}=\sqrt{\dfrac{3kT}{m_0}}$. Раз скорость не меняется — значит, температура $T$ постоянна. Концентрация $n$ растёт за счёт сжатия (та же порция газа в меньшем объёме). Дальше используем $p=nkT$ и то, что внутренняя энергия зависит только от количества вещества и температуры.
Давление по основному уравнению: $p=nkT$. Температура $T$ постоянна, а концентрация $n$ растёт, поэтому давление увеличивается — цифра 1.
Внутренняя энергия $U=\dfrac{3}{2}\nu RT$ зависит только от количества вещества и температуры. Газ тот же (количество вещества не меняется), температура постоянна (скорость молекул прежняя), значит $U$ не изменяется — цифра 3. Концентрация выросла только потому, что тот же газ сжали, а не потому, что добавили молекул.