Банк заданий
ЕГЭ по физике Задание №9 Молекулярная физика и термодинамика: установление соответствия

В цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится водяной пар и капля воды. С паром в сосуде при постоянной температуре провели процесс $a\rightarrow b\rightarrow c$, $nV$-диаграмма которого представлена на рисунке. Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения относительно проведенного процесса.

1) В процессе $b$-$c$ масса пара уменьшается.
2) В процессе $a$-$b$ к пару в сосуде подводится положительное количество теплоты.
3) В процессе $a$-$b$ внутренняя энергия капли воды уменьшается.
4) В процессе $b$-$c$ внутренняя энергия пара уменьшается.
5) В точке $c$ водяной пар является насыщенным.

На рисунке представлены графики зависимости температуры $t$ двух тел одинаковой массы от сообщенного им количества теплоты $Q.$Первоначально тела находились в твердом агрегатном состоянии.

Используя данные графиков, выберите из предложенного перечня все верные утверждения.
1) Удельная теплота плавления первого тела больше удельной теплоты плавления второго тела.
2) Для второго тела удельная теплоемкость в твердом агрегатном состоянии меньше, чем в жидком.
3) Тела имеют одинаковую удельную теплоемкость в твердом агрегатном состоянии.
4) Удельная теплоёмкость второго тела в твердом агрегатном состоянии в $3$ раза больше, чем первого.
5) Температура плавления второго тела в $2$ раза выше, чем температура плавления первого тела.

На рисунке показан график циклического процесса, проведенного с одноатомным идеальным газом, в координатах $V?T$, где $V$ – объем газа, $T$ – абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на графике.
1) В процессе $DA$ газ изобарно расширяется.
2) В процессе $DA$ газ получает положительное количество теплоты.
3) В процессе $CD$ газ изотермически сжимают.
4) В процессе $DA$ газ совершает положительную работу.
5) В процессе $BC$ газ изохорно нагревают.

На $pV$- диаграмме показаны два процесса, проведенные с одним и тем же количеством разреженного газообразного гелия. Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на графике.

1) В процессе $1$-$2$ внутренняя энергия гелия увеличилась в $5$ раз.
2) В процессе $3$-$4$ абсолютная температура гелия изобарно увеличилась в $3$ раза.
3) В состоянии $2$ абсолютная температура гелия в $2$ раза выше, чем в состоянии $3$.
4) Работа, совершенная гелием, в процессе $1$-$2$меньше, чем в процессе $3$-$4$.
5) В процессе $1$-$2$ гелий совершил работу $100~\mathrm{Дж}$.

На рисунке представлены графики зависимости температуры $t$ двух тел одинаковой массы от отведенного от них количества теплоты $Q$. Первоначально тела находились в жидком агрегатном состоянии.

Используя данные графиков, выберите из предложенного перечня все верные утверждения.
1) Удельная теплота плавления первого тела больше удельной теплоты плавления второго тела в $1,25$ раза.
2) Для второго тела удельная теплоемкость в твердом агрегатном состоянии меньше, чем в жидком.
3) Тела имеют одинаковую удельную теплоемкость в жидком агрегатном состоянии.
4) Удельная теплоемкость второго тела в жидком агрегатном состоянии в $2$ раза меньше, чем первого.
5) Температура плавления второго тела выше, чем температура плавления первого тела.

На рисунке показан график циклического процесса, проведенного с одноатомным идеальным газом в координатах $p$-$T$, где $p$ – давление газа, $T$ – абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно.

Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на графике.
1) В процессе $AB$ газ изохорно нагревают.
2) В процессе $CD$ газ получает положительное количество теплоты.
3) В процессе $BC$ внутренняя энергия газа не изменяется.
4) В процессе $DA$ газ изобарно нагревают.
5) В процессе $BC$ газ изотермически расширяется.

В вертикальном цилиндре под поршнем находится $1~\mathrm{моль}$ гелия. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. Атмосферное давление считать постоянным. Масса гелия в сосуде не изменяется. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие изменение состояния гелия.

1) При медленном повышении температуры давление гелия не изменяется.

2) Если на поршень насыпать некоторое количество песка, не меняя температуры гелия, то после установления равновесия в системе давление гелия будет меньше первоначального давления.

3) При медленном повышении температуры сила давления гелия на поршень не изменяется.

4) При медленном понижении температуры объём, занимаемый гелием, не изменяется.

5) При медленном изотермическом сжатии гелия в цилиндре он отдаёт окружающим телам некоторое положительное количество теплоты.

График циклического процесса, в котором участвует один моль одноатомного идеального газа, изображен на $VT$-диаграмме, где $V$ – объем газа, $T$ – температура газа. Выберите все верные утверждения на основании анализа представленного графика.

1) Плотность газа в процессе $DA$постоянна.

2) В процессе $BC$ газ отдал некоторое количество теплоты.

3) Внутренняя энергия газа в процессе $BC$ уменьшается.

4) Процесс$AB$является изобарным, при этом газ получает тепло.

5) В процессе $BC$ давление газа изотермически уменьшается.

Пористая неподвижная перегородка расположена посередине сосуда. В его левой половине находится $2~\mathrm{моль}$ неона, а в правой – $20~\mathrm{г}$ гелия. Перегородка является непроницаемой для молекул неона и может свободно пропускать лишь молекулы гелия. Температуры газов равны и постоянны. Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие состояние газов после установления равновесия в системе.
1) Концентрация гелия в левой половине сосуда в $1,25$ раза больше концентрации неона.
2) Давление газов в левой половине сосуда в $1,8$ раза больше давления газа в правой половине.
3) В левой половине сосуда общее число молекул газов меньше, чем в правой половине.
4) Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул гелия больше, чем у молекул неона.
5) В результате установления равновесия давление газа в правой половине сосуда уменьшилось в $4$ раза.

С одним и тем же количеством неона проводят два процесса, показанных на $pV$-диаграмме. Выберите из приведенного ниже списка все верные утверждения, характеризующие проведенные процессы.

1) В процессе $2$ абсолютная температура неона изобарно выросла в $2$ раза.
2) В процессе $1$ плотность неона увеличилась в $5$ раз.
3) Работа, совершенная неоном, в процессах $1$ и $2$ одинакова.
4) В процессе $1$ объем неона изобарно увеличился в $4$ раза.
5) В процессе $2$ концентрация молекул неона увеличилась в $2$ раза.

На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах $p$-$T$, где $p$ – давление газа, $T$ – абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующих процессы на графике.

1) Газ за цикл не совершает работу.
2) В процессе $AB$ газ отдаёт положительное количество теплоты.
3) В процессе $BC$ внутренняя энергия газа увеличивается.
4) В процессе $CD$ работа газа равна нулю.
5) В процессе $DA$ газ изотермически сжимают.

Один моль идеального одноатомного газа совершает циклический процесс $1$-$2$-$3$-$4$-$1$, график которого показан на рисунке в координатах $p$−$V$. Из предложенного перечня выберите все верные утверждения.

1) В процессе $1$-$2$ газ совершает положительную работу.
2) В процессе $2$-$3$ газу сообщают положительное количество теплоты.
3) В процессе $3$-$4$ газ отдает положительное количество теплоты в окружающую среду.
4) В процессе $4$-$1$ внутренняя энергия газа увеличивается.
5) Работа, совершаемая газом в процессе $1$-$2$, в $2$ раза меньше работы, совершаемой над газом в процессе $4$-$1$.

Капля воды и водяной пар находятся в сосуде под поршнем, который может передвигаться без трения. На рисунке представлена \(pV\) - диаграмма, на которой показан изотермический процесс 1-2-3, происходящий с водяным паром. Проанализировав диаграмму, выберите все верные утверждения о процессах.

1) Внутренняя энергия пара в процессе 1-2 не изменяется.

2) Состояние 1 соответствует состоянию, в котором водяной пар является ненасыщенным.

3) В ходе процесса 2-3 плотность водяного пара уменьшается.

4) В ходе процесса 1-2 масса капли воды уменьшается.

5) В ходе процесса 2-3 водяной пар отдает положительное значение количества теплоты.

Аргон постоянной массы переводят из состояния $1$ в состояние $3$ так, как показано на графике зависимости давления газа $p$ от объема $V$. Выберите из приведенного ниже списка все верные утверждения, характеризующие отраженные на графике процессы.

1) Максимальное значение абсолютной температуры аргона соответствует состоянию $1$. 

2) Максимальное значение концентрации аргона соответствует состоянию $1$.

3) В ходе процесса $1$-$2$-$3$ среднеквадратичная скорость теплового движения молекул аргона увеличивается в $\sqrt{3}$ раза.

4) В процессе $1$-$2$ абсолютная температура аргона изобарно увеличивается в $2$ раза.

5) В процессе $2$-$3$ абсолютная температура аргона изохорно уменьшается в $2$ раза.

Закрытая поршнем емкость содержит воду и водяной пар, находящиеся в нем длительное время при комнатной температуре. Известно, что масса пара равна массе воды. Далее объем сосуда медленно увеличивают в 2,5 раза при постоянной температуре, передвигая поршень вверх. Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие результаты данного опыта.

1) Плотность пара в данном опыте не изменяется.

2) Давление пара сначала было постоянным, а затем уменьшалось.

3) Концентрация пара в течение всего опыта увеличивается.

4) В конечном состоянии давление пара в 2,5 раза больше, чем в начальном.

5) В конечном состоянии масса пара в 2 раза больше, чем в начальном.

В рамках опыта студент заносил в таблицу результаты измерения температуры и давления одного и того же количества аргона в различных равновесных состояниях. Выберите утверждения, соответствующие результатам этих опытов.

1) При переходе от состояния 5 к состоянию к состоянию 6 в ходе изохорного процесса газ совершал работу. 

2) При переходе от состояния 2 к состоянию 3 в ходе изотермического процесса газ получал тепло. 

3) В состояниях 4-7 объем газа был одинаковым.

4) Объем газа в состоянии 4 в 2 раза меньше объема газа в состоянии 1. 

5) Внутренняя энергия газа в состоянии 6 в 3 раза больше, чем в состоянии 5.

На графике ниже представлена зависимость давления $p$ идеального газа неизменного количества от его температуры $T$ в циклическом процессе. Выберите все верные утверждения, соответствующие результатам этого эксперимента, и запишите их номера.

1) В процессе 2-3 газ совершал положительную работу.

2) В процессе 1-2 газ совершал положительную работу. 

3) В процессе 3-1 газ не совершал работу. 

4) Изменение внутренней энергии на участке 3-1 по модулю было равно изменению внутренней энергии газа на участке 1-2. 

5) В процессе 2-3 изменение внутренней энергии газа больше совершенной им работы.

Зависимость давления идеального одноатомного газа от его плотности представлена на рисунке. В процессе 1-2 участвует постоянное количество газа. Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие данный процесс.

1) Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул увеличивается.

2) Концентрация молекул газа увеличивается.

3) Данный процесс описывает изотермическое сжатие.

4) Абсолютная температура газа уменьшается.

5) Средняя кинетическая энергия движения молекул уменьшается.

Пористая перегородка расположена посередине сосуда. В момент начала наблюдения в правой части сосуда находится $80$ г аргона, а в левой части содержится $1$ моль гелия. Установленная перегородка способна пропускать молекулы гелия, оставаясь непроницаемой для атомов аргона. Температура и в правой, и в левой части сосуда одинакова и поддерживается постоянной.

Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие состояния газов после установления равновесия в системе.

1) Гелий, находящийся во всем сосуде, обладает меньшей внутренней энергий, чем аргон.

2) Концентрация гелия в правой части сосуда в 4 раза меньше, чем концентрация аргона.

3) Общее число молекул в правой части сосуда в 5 раз больше, чем в левой.

4) Внутренняя энергия гелия в начале опыта больше, чем в конце.

5) Установившееся давление будет одинаковым для обеих частей сосуда.

Два изотермических процесса проводят с одной и той же массой гелия, графики процессов приведены на рисунке ниже. На основании графиков выберите все верные утверждения о процессах, которые происходят с газом.

1) Процесс $1$ идет при более низкой температуре.

2) Процесс $1$ идет при более высокой температуре.

3) Процессы $1$ и $2$ идут при одинаковой температуре.

4) Изменение внутренней энергии гелия в процессе $1$ равно $0$.

5) Изменение внутренней энергии гелия в процессе $2$ больше $0$.

В двух одинаковых закрытых сосудах находятся два одноатомных идеальных газа. Количество вещества первого газа $2$ моль, второго – $1$ моль. Температура первого газа $127^\circ C$, второго – $300$ К. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения и укажите их номера.

1) Абсолютная температура второго газа выше первого.

2) Давление первого газа больше второго.

3) Концентрация первого газа больше второго.

4) Средняя квадратичная скорость молекул второго газа больше чем у первого. 

5) Средняя кинетическая энергия молекул первого газа составляет $0,75$ от энергии второго.

На рисунке дан график циклического процесса, проведенного с $1$ моль одноатомного идеального газа, в координатах $p-V$. Из предложенного перечня выберите все верные утверждения.

1) В процессе $CD$ концентрация газа не меняется.

2) В процессе $DA$ газ получает положительное количество теплоты.

3) В состоянии $D$ плотность газа больше, чем в состоянии \(B\).

4) В процессе $AB$ внутренняя энергия газа увеличивается.

5) В процессе $CD$ работа газа положительна.

С идеальным газом происходит циклический процесс $1-2-3-4-1,$ $pV$-диаграмма которого представлена на рисунке. Максимальная температура, достигаемая газом в этом процессе, составляет $400\ K.$

На основании анализа этого циклического процесса выберите все верные утверждения.

1) Работа газа при его изобарном расширении равна $200\ Дж.$

2) Количество вещества газа, участвующего в циклическом процессе, превышает $0,45\ моль.$

3) Работа, совершённая над газом при его изобарном сжатии, равна $200\ Дж.$

4) На участке$4-1$газ отдаёт положительное количество теплоты.

5) Минимальная температура газа в циклическом процессе равна $100\ К.$

Один моль идеального одноатомного газа совершает циклический процесс$1-2-3-4-1,$график которого показан на рисунке в координатах $p−V.$ Из предложенного перечня выберите все верные утверждения.

1) В процессе$1-2$газ совершает отрицательную работу.

2) В процессе$2-3$газу сообщают положительное количество теплоты.

3) В процессе$3-4$газ отдаёт положительное количество теплоты в окружающую среду.

4) В процессе$4-1$внутренняя энергия газа остается неизменной.

5) Работа, совершаемая газом в процессе$1-2,$в$1,6$раза больше работы, совершаемой над газом в процессе$3-4.$

На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах $V-T$, где $V$  — объем газа, $T$  — абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно.

Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы на графике, и укажите их номера.

1) В состоянии $B$ концентрация газа максимальна.

2) В процессе $AB$ газ получает некоторое количество теплоты. 

3) В процессе $BC$ внутренняя энергия газа остается неизменной. 

4) Давление газа в процесс $CD$ постоянно, при этом газ совершает положительную работу.

5) В процессе $DA$ давление газа изохорно увеличивается.