
На рисунке 1 приведена зависимость концентрации n идеального одноатомного газа от его давления р в процессе 1–2–3. Количество вещества газа постоянно. Постройте график этого процесса в координатах p – V (V — объём газа). Точка, соответствующая состоянию 1, уже отмечена на рисунке 2. Построение объясните, опираясь на законы молекулярной физики.
Решение. 1. График процесса в координатах p – V имеет следующий вид (см. рис.).
2. Концентрация газа обратно пропорциональна его объёму: где N — число молекул газа. На участке 1–2 давление прямо пропорционально концентрации газа (
), а так как
то T = const, то есть процесс изотермический. В этом случае при N = const выполняется закон Бойля-Мариотта: pV = const. Так как концентрация увеличивается в 2 раза, то объём газа в 2 раза уменьшается, а давление в 2 раза увеличивается. В координатах p – V график является гиперболой.
3. На участке 2–3 концентрация постоянна, значит, при N = const объем газа не меняется, процесс является изохорным нагреванием, в котором давление увеличивается в 2 раза. В координатах p – V. график представляет отрезок вертикальной прямой
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: приведён схематический рисунок, изображающий график процесса, п. 1) и и полное верное объяснение (в данном случае: п. 1, 2) с указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: связь между концентрацией газа и его объёмом, зависимость давления газа от его концентрации и температуры, закон Бойля-Мариотта) | 3 |
| Дан правильный ответ и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и тому подобное.) И (ИЛИ) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочет. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и тому подобное). И (ИЛИ) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. | 2 |
| Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев. Дан правильный ответ на вопрос задания и приведено объяснение, но в нем не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения. ИЛИ Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. ИЛИ Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки. ИЛИ Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи. | 1 |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок | 0 |
| Максимальный балл | 3 |
PDF-версии: