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

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 $100~\mathrm{Дж}$.

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.

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.

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.

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 $0$.

Гелий массой $m$ находится в сосуде под тяжелым подвижным поршнем. Температура газа в начальном состоянии $T$, давление над поршнем соответствует атмосферному при нормальных условиях. В процессе опыта через кран, установленный на патрубке, выпускают половину массы газа. Затем часть гелия, оставшуюся в сосуде, нагревают, увеличивая температуру в $2,5$ раза. Выберите все верные утверждения, соответствующие данному опыту, из приведенных ниже.

1) Давление газа в начальном и конечном состояниях равно атмосферному.

2) Количество вещества газа в данном процессе уменьшилось в $2$ раза.

3) Данный процесс является изохорным.

4) Внутренняя энергия газа в конечном состоянии в $2,5$ раза больше, чем в начальном.

5) Плотность газа уменьшилась.

Два процесса, проведенные с одним и тем же количеством разреженного аргона, показаны на $pV$-диаграмме ниже. Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы на графике.

1) В процессе $1$-$2$ внутренняя энергия аргона уменьшилась в $6$ раз.
2) Работа, совершенная внешними силами над аргоном, в процессах $1$-$2$ и $3$-$4$ одинакова.
3) В процессе $3$-$4$ аргон изобарно уменьшил свой объем в $2$ раза. 
4) В процессе $3$-$4$ давление аргона в $2$ раза больше, чем в процессе $1$-$2$. 
5) В процессе $3$-$4$ абсолютная температура аргона изобарно уменьшилась в $5$ раз.

Сосуд разделен на две равные по объему части пористой неподвижной перегородкой. В начальный момент времени в левой части сосуда содержится $4 \text{ моль}$ гелия, в правой — $40 \text{ г}$ аргона. Перегородка пропускает молекулы гелия, но является непроницаемой для молекул аргона. Температура газов одинаковая и остается постоянной.

Выберите все верные утверждения, описывающие состояние газов после установления равновесия в системе.

УТВЕРЖДЕНИЯ

$1.$ Концентрация гелия в правой части сосуда в $2$ раза меньше, чем аргона.
$2.$ Отношение давления газов в правой части сосуда к давлению газа в левой части равно $1.5.$
$3.$ В правой части сосуда общее число молекул газов меньше, чем в левой части.
$4.$ Внутренняя энергия гелия и аргона одинаковая.
$5.$ В результате установления равновесия давление в правой части сосуда увеличилось в $3$ раза.

Сосуд разделен на две равные по объему части пористой неподвижной перегородкой. Перегородка пропускает атомы гелия, но является непроницаемой для атомов аргона. В начальный момент в левой части сосуда содержится $8 \text{ г}$ гелия, а в правой — $1 \text{ моль}$ аргона. Температура газов одинакова и остается постоянной.

Выберите все верные утверждения, описывающие состояние газов после установления равновесия в системе.

УТВЕРЖДЕНИЯ

$1.$ Внутренняя энергия гелия в сосуде больше, чем внутренняя энергия аргона.
$2.$ Концентрация гелия и аргона в правой части сосуда одинакова.
$3.$ В правой части сосуда общее число молекул газов в $2$ раза меньше, чем в левой части.
$4.$ Внутренняя энергия гелия в сосуде в конечном состоянии больше, чем в начальном.
$5.$ Давление в обеих частях сосуда одинаково.

В сосуде постоянного объема при комнатной температуре находилась смесь $1 \text{ моль}$ водорода ($\text{H}_2$) и $1 \text{ моль}$ гелия ($\text{He}$). Половину содержимого сосуда выпустили, затем добавили $1 \text{ моль}$ водорода.

Считая газы идеальными, а их температуру неизменной, выберите все верные утверждения из предложенного списка.

УТВЕРЖДЕНИЯ

$1.$ Парциальное давление водорода уменьшилось.
$2.$ Давление смеси газов в сосуде не изменилось.
$3.$ Концентрация гелия увеличилась.
$4.$ В начале опыта концентрации газов были одинаковые.
$5.$ В начале опыта массы газов были одинаковые.

В сосуде под поршнем находятся только пары аммиака. Поршень медленно и равномерно опускают, уменьшая объем сосуда. Температура в сосуде поддерживается постоянной. На рисунке показан график изменения со временем $t$ концентрации $n$ молекул паров аммиака внутри сосуда.

Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения относительно описанного процесса.

УТВЕРЖДЕНИЯ

$1.$ На участке $2$ плотность паров аммиака уменьшалась.
$2.$ На участке $1$ плотность паров аммиака уменьшалась.
$3.$ На участке $2$ давление паров аммиака увеличивалось.
$4.$ На участке $1$ пар аммиака ненасыщенный, а на участке $2$ — насыщенный.
$5.$ На участке $1$ давление паров аммиака увеличивалось.

В сосуде с жесткими стенками находится в равновесном состоянии смесь одного моля гелия и одного моля аргона. Температуру смеси повысили. Выберите все верные утверждения.

$1)$ Среднеквадратичные скорости молекул гелия и молекул аргона в равновесном состоянии одинаковы.
$2)$ Средние кинетические энергии поступательного теплового движения молекул гелия и молекул аргона в равновесном состоянии одинаковы.
$3)$ В результате повышения температуры внутренняя энергия гелия увеличилась больше, чем внутренняя энергия аргона.
$4)$ После повышения температуры парциальное давление гелия в сосуде увеличилось.
$5)$ После повышения температуры давление в сосуде увеличилось.

В закрытом сосуде неизменного объема при комнатной температуре находилась смесь аргона и гелия (по $1 \, \text{моль}$ каждого газа). Половину содержимого этого сосуда выпустили наружу, а затем добавили в сосуд еще $2 \, \text{моль}$ гелия. Считая газы идеальными и их температуру постоянной, выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведенных экспериментальных исследований.

$1)$ Парциальное давление аргона уменьшилось.
$2)$ Давление смеси газов в сосуде не изменилось.
$3)$ Концентрация гелия увеличилась.
$4)$ В начале опыта плотности газов были одинаковые.
$5)$ В начале опыта внутренние энергии газов были одинаковые.

Пористая неподвижная перегородка расположена посередине сосуда. В его левой половине находится $4$ моль гелия, а в правой — $40 \, \text{г}$ аргона. Перегородка является непроницаемой для молекул аргона и может свободно пропускать только 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 правой половине сосуда в $2$ раза меньше концентрации аргона.
$2)$ Давление газов в правой половине сосуда в $1.5$ раза больше давления газа в левой половине.
$3)$ В правой половине сосуда общее число молекул газов больше, чем в левой половине.
$4)$ Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул аргона больше, чем у молекул гелия.
$5)$ В результате установления равновесия давление газа в левой половине сосуда увеличилось в $2$ раза.

Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления газа$р$от объёма$V.$Масса газа в процессе не изменяется. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие отражённые на графике процессы.

1) Плотность газа максимальна в состоянии$1.$

2) В ходе процесса 1-2-3 среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа увеличивается в$3$раза.

3) В процессе$2-3$абсолютная температура газа изохорно уменьшилась в$1,5$раза.

4) В процессе$1-2$абсолютная температура газа изобарно увеличилась в$2$раза.

5) Абсолютная температура газа максимальна в состоянии$3.$

В сосуде под поршнем находятся только пары аммиака. Поршень медленно и равномерно опускают, уменьшая объём сосуда. Температура в сосуде поддерживается постоянной. На рисунке показан график изменения со временем$t$концентрации$n$молекул паров аммиака внутри сосуда. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения относительно описанного процесса.

1) На участке 2 плотность паров аммиака уменьшалась.

2) На участке 1 плотность паров аммиака уменьшалась.

3) На участке 2 давление паров аммиака увеличивалось.

4) На участке 1 пар аммиака ненасыщенный, а на участке 2 насыщенный.

5) На участке 1 давление паров аммиака увеличивалось.

При изучении явления теплообмена герметичный теплоизолированный сосуд с одноатомным идеальным газом разделили неподвижной перегородкой, способной проводить тепло, на две одинаковые части (см. рис.). После этого газ в разных частях сосуда нагрели до разных температур. Температура газа в части$А$равна$303\ К,$а в части$Б$равна$20\ °С.$Количество газа одинаково в обеих частях сосуда.

Считая, что теплоёмкость сосуда пренебрежимо мала, выберите все утверждения, которые верно отражают изменения, происходящие с газом в дальнейшем после окончания нагревания.

1) При теплообмене газ в части$Б$отдавал положительное количество теплоты, а газ в части$А$его получал.

2) Через достаточно большой промежуток времени температура газа в обеих частях сосуда стала одинаковой и равной$298\ К.$

3) Внутренняя энергия газа в части$А$не изменилась.

4) В процессе теплообмена газ в сосуде$А$совершил работу.

5) Температура газа в части$Б$повысилась.

При переводе идеального газа из состояния 1 в состояние 2 концентрация молекул$n$пропорциональна давлению$p$(см. рис.). Масса газа в процессе остаётся постоянной.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процесс$1-2.$

1) Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа уменьшается.

2) Среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа увеличивается.

3) Происходит изотермическое расширение газа.

4) Абсолютная температура газа остаётся неизменной.

5) Плотность газа уменьшается.

Объём сосуда, содержащего 1 моль неона, уменьшили вдвое и добавили в сосуд 1 моль гелия. Температура в сосуде поддерживается постоянной. Выберите из предложенного списка все утверждения, которые верно отражают результаты этого опыта.

1) Концентрации неона и гелия в сосуде одинаковы.

2) Внутренняя энергия неона уменьшилась.

3) Плотность газа в сосуде не изменилась.

4) Давление в сосуде увеличилось.

5) Парциальное давление неона не изменилось.

Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления газа$р$от объёма$V.$Масса газа в процессе не изменяется.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие отражённые на графике процессы.

1) Абсолютная температура газа максимальна в состоянии 3.

2) В процессе$1-2$абсолютная температура газа изобарно увеличилась в 2 раза.

3) В процессе$2-3$абсолютная температура газа изохорно уменьшилась в 1,5 раза.

4) Плотность газа минимальна в состоянии 1.

5) В ходе процесса$1–2–3$среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа увеличивается в 3 раза.

В двух различных сосудах находится по$1\ моль$идеальных газов. Объём первого сосуда в$2$раза больше, чем второго. В первом сосуде находится неон при температуре$27^\circ C$ ; во втором − аргон при температуре$600\ К.$Выберите все верные утверждения о параметрах состояния указанных газов.

1) Концентрация неона в 2 раза больше, чем аргона.

2) Среднеквадратичные скорости молекул неона и аргона одинаковы.

3) Давление аргона в 4 раза больше, чем неона.

4) Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул в первом сосуде в 2 раза больше, чем во втором.

5) Абсолютная температура газа во втором сосуде примерно в 22 раза больше, чем в первом.

В сосуде под поршнем находятся только пары аммиака. Поршень медленно и равномерно опускают, уменьшая объём сосуда. Температура в сосуде поддерживается постоянной. На рисунке показан график изменения со временем$t$концентрации$n$молекул паров аммиака внутри сосуда.

Из приведённого ниже списка выберите все правильных утверждения относительно описанного процесса.

1) На участке 1 плотность паров аммиака уменьшалась.

2) На участке 2 давление паров аммиака увеличивалось.

3) На участке 1 пар аммиака ненасыщенный, а на участке 2 насыщенный.

4) На участке 1 давление паров аммиака увеличивалось.

5) На участке 2 плотность паров аммиака уменьшалась.