На графике представлена зависимость средней кинетической энергии
теплового движения молекул газа от объёма V постоянного количества υ молей одноатомного идеального газа. Опишите, как изменяются температура T, давление p и концентрация n газа в процессах 1–2 и 2–3. Укажите, какие закономерности Вы использовали для объяснения.
Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул одноатомного идеального газа 
В соответствии с уравнением Менделеева-Клапейрона
где NA — число Авогадро. Концентрация газа определяется по формуле 
В процессе 1–2 средняя кинетическая энергия молекул газа изменяется прямо пропорционально его объёму: 
Следовательно, в соответствии с только что полученным равенством, в этом процессе давление газа не изменяется. Поскольку средняя кинетическая энергия молекул в этом процессе возрастает, температура газа увеличивается.
В процессе 2–3 средняя кинетическая энергия не изменяется 
Следовательно, температура газа остаётся постоянной. Поскольку в этом процессе объём газа увеличивается при постоянной температуре, в соответствии с уравнением Менделеева-Клапейрона давление газа уменьшается.
В процессах 1–2 и 2–3 объём газа увеличивается, поэтому концентрация газа будет уменьшаться.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае указано направление движения магнита) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае определено направление тока через катушку после замыкания ключа и направление индукции магнитного поля вблизи верхнего торца катушки с указанием на используемые правила, проведена аналогия с взаимодействием двух магнитов). | 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 |
На графике представлена зависимость средней кинетической энергии
теплового движения молекул газа от давления p постоянного количества 
молей одноатомного идеального газа. Опишите, как изменяются температура T, объём V и концентрация n газа в процессах 1–2 и 2–3. Укажите, какие закономерности Вы использовали для объяснения.
Решение.
Это задание ещё не решено, приводим решение прототипа.
На графике представлена зависимость средней кинетической энергии теплового движения молекул газа от объёма V постоянного количества υ молей одноатомного идеального газа. Опишите, как изменяются температура T, давление p и концентрация n газа в процессах 1–2 и 2–3. Укажите, какие закономерности Вы использовали для объяснения.
Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул одноатомного идеального газа В соответствии с уравнением Менделеева-Клапейрона
где NA — число Авогадро. Концентрация газа определяется по формуле
В процессе 1–2 средняя кинетическая энергия молекул газа изменяется прямо пропорционально его объёму: Следовательно, в соответствии с только что полученным равенством, в этом процессе давление газа не изменяется. Поскольку средняя кинетическая энергия молекул в этом процессе возрастает, температура газа увеличивается.
В процессе 2–3 средняя кинетическая энергия не изменяется Следовательно, температура газа остаётся постоянной. Поскольку в этом процессе объём газа увеличивается при постоянной температуре, в соответствии с уравнением Менделеева-Клапейрона давление газа уменьшается.
В процессах 1–2 и 2–3 объём газа увеличивается, поэтому концентрация газа будет уменьшаться.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае указано направление движения магнита) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае определено направление тока через катушку после замыкания ключа и направление индукции магнитного поля вблизи верхнего торца катушки с указанием на используемые правила, проведена аналогия с взаимодействием двух магнитов). | 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 |
Наверх