Тип 21 № 51272 

Молекулярная физика−электродинамика. Качественная задача. МКТ
i
На графике представлена зависимость давления p постоянного количества молей одноатомного идеального газа от плотности газа
Опишите, как изменяются объем V и температура T газа в процессах 1–2 и 2–3. Укажите, какие закономерности Вы использовали для объяснения.
Спрятать решениеРешение. Плотность определяется формулой:

где m — масса газа, V — объём газа.
Уравнение Менделеева — Клапейрона:

где
— количество вещества.
Выразим зависимость давления газа от плотности:

где M — молярная масса газа, m — масса газа.
В процессе 1–2 плотность не изменяется, значит, по формуле (1), объем тоже остается неизменным. Так как давление увеличивается, а объем не изменяется, по формуле (2), температура растет.
В процессе 2–3 плотность уменьшается, значит, по формуле (1), объем увеличивается. Так как давление и плотность уменьшаются пропорционально друг другу (продолжение графика проходит через начало координат), то по формуле (3), температура не изменяется.
Ответ: в 1–2 объем не изменялся, температура росла; в 2–3 объем увеличивался, температура не изменялась.
Спрятать критерииКритерии проверки:| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов | 3 |
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеется один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не использованы 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 т.п.) И (ИЛИ) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты. 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 нём 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 в 1, 2, 3 балла | 0 |
| Максимальный балл | 3 |
Ответ: в 1–2 объем не изменялся, температура росла; в 2–3 объем увеличивался, температура не изменялась.