ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МКТ
|
Вычислите количества вещества в 200г воды.
|
Б
|
|
Бруски из алюминия и меди имеют одинаковую массу. Сравните количества вещества, содержащиеся в брусках.
|
Б
|
|
Сравните количества вещества, содержащиеся в одинаковых объемах ртути и алюминия.
|
Б
|
|
Вычислите массу 20 молей серной кислоты.
|
Б
|
|
Капелька воды имеет массу 10-10 г. Из скольких молекул она состоит?
|
Б
|
|
Вычислите объем 12 молей аммиака.
|
Б
|
|
Вычислите массу одной молекулы: кислорода, озона, углекислого газа, метана.
|
Б
|
|
Сколько атомов содержится в 250 г гелия?
|
Б
|
|
Сравните количество атомов в серебряной и алюминиевой ложках одинаковой массы.
|
Б
|
|
Сравните количество атомов в серебряной и алюминиевой ложках одинакового объема.
|
Б
|
|
Вода из стакана полностью испарилась за 20 суток. Сколько молекул за сутки испарялось с поверхности воды? Масса воды в стакане 250 г.
|
П
|
|
При никелировании изделия его покрывают слоем никеля толщиной 1,5мкм. Сколько атомов никеля содержится в покрытии, если площадь поверхности изделия 800 см2?
|
П
|
|
В озеро, имеющее среднюю глубину 10 м и площадь поверхности 20 км2, бросают кристаллик поваренной соли массой 0,01 г. Сколько молекул этой соли оказалось бы в наперстке воды объемом 2 см3, зачерпнутой из озера, если полагать, что соль, растворившись, равномерно распределилась по всему объему?
|
П
|
|
Кусочек парафина объемом 1 мм3, брошенный в горячую воду, расплавился и образовал пленку, площадь поверхности которой 1м2. Определите диаметр молекулы парафина.
|
П
|
|
Вычислите количество вещества, которое содержится в кислороде массой 48 г, если треть его молекул находится в диссоциированном состоянии.
|
|
|
Плотность воды при нормальных условиях 1000 кг/м3. Можно считать, что каждая молекула воды ограничена сферой радиуса R. Эти сферы касаются друг друга, а их центры образуют кубическую решетку. Оцените массу молекулы воды и ее размер.
|
П
|
|
Вычислите плотность водорода, если число его молекул в сосуде 40 л вдвое больше числа Авогадро.
|
П
|
|
Определите расстояние между ближайшими ионами кубической решетки железа.
|
П
|
|
Принимая молекулу газа за шарик диаметром 0,3 нм, вычислите, какую часть объема газа при нормальных условиях занимают его молекулы. Каково среднее расстояние между ними?
|
В
|
|
Кристаллы поваренной соли кубической системы состоят из чередующихся ионов натрия и хлора. Плотность соли 2200 кг/м3. Определите расстояние между центрами ближайших ионов.
|
В
|
Примеры решения задач
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МКТ
Задача 1. Какую площадь может занять капля оливкового масла объемом 0,02 см3 при расплывании ее на поверхности воды?
Задача 2. Определите молярные массы водорода и гелия
Задача 3. Во сколько раз число атомов в 12 г углерода превышает число молекул в 16 г кислорода?
Задача 4. Определите количество вещества, содержащееся в 1 г воды.
Задача 5. Определите число молекул в 10 г кислорода
Задача 6. Определите массу молекулы азота.
Задача 7. Определите число атомов в 1 м3 меди.
Задача 8. Определите объем 1022 атомов алмаза.
Тест
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МКТ
|
Какая (какие) из фраз соответствует основным положениям МКТ? Укажите букву (буквы) правильных ответов
Атомы и молекулы вещества находятся в непрерывном хаотическом движении.
Давление, оказываемое газом на стенки сосуда, обусловлено непрерывными ударами молекул о стенку.
Благодаря взаимному проникновению молекул соприкасающихся веществ происходит их постоянное перемешивание (диффузия).
При сжатии упругих тел в них возникают силы отталкивания, при растяжении - силы притяжения.
Частицы вещества взаимодействуют друг с другом. Свойства веществ определяются характером этого взаимодействия.
Между всеми частицами действуют силы гравитации.
|
|
Какое явление наиболее убеди тельно доказывает, что молекулы веще ства находятся на некотором расстоянии друг от друга?
Испарение жидкости
Расши рение тела при нагревании
Диффу зия
Броуновское движение
|
|
Броуновское движение – это
непрерывное беспорядоченное движение частиц вещества
непрерывное беспорядоченное движение малых частиц, взвешенных в жидкости или газе
взаимное проникновение частиц одного вещества в промежутки между молекулами другого вещества, вызванное беспорядоченным движением частиц
направленное движение частиц вещества из области большей температуры в область меньшей температуры
|
|
Диффузия происходит
только в жидкостях
только в твердых телах
только в газах
во всех средах
|
|
В каком из приведённых ниже случаях не учитывается диффузия?
В чай добавляют сахар
При транспортировке стёкла перекладывают слоем бумаги
Перекладывают книги со стола на полку
Склеивают два листка бумаги
|
|
Какое из приведённых ниже утверждений наиболее точно объясняет, почему маленькая крупинка краски может изменить цвет большого количества воды?
Размеры частиц краски очень малы, поэтому даже в малом объёме их очень много.
Размеры частиц краски очень малы, поэтому даже в малом объёме их очень много, двигаясь хаотически, частицы краски занимают промежутки между молекулами воды
Молекулы краски движутся быстрее молекул воды
Размер частиц краски меньше размера частиц воды
|
|
Размер атома примерно равен
10-23 м
10-10 м
10-9 м
10-7 м
|
|
Какая из приведенных ниже вели чин соответствует порядку значения мас сы молекулы элемента или соединения?
1027кг
10"27 кг
1027 г
1010 кг
|
|
Между нейтральными атомами в теле
действуют силы притяжения
действуют силы отталкивания
действуют силы притяжения и отталкивания
силы не действуют
|
|
Что тяжелее: 1 моль газа кислорода или 1 моль воды?
1 моль кислорода тяжелее 1 моля воды
1 моль кислорода легче 1 моля воды.
один моль того и другого вещества весят поровну
не хватает данных для сравнения
|
|
В сосуде находится 1 моль молекулярного водорода. При повышении температуры весь водород перешел в атомарное состояние. Количество вещества в сосуде
не изменилось
уменьшилось в 2 раза
увеличилось в 2 раза
увеличилось в 4 раза
|
|
В баллоне находится 3⋅1025 молекул газа. Какое примерно количество вещества находится в баллоне?
0,05 моля
0,3 моля
50 молей
500 молей
|
|
Сколько молекул содержится в 10 кг воды
6,6·1026
12,2·1026
3,3·1026
3,3·1023
|
|
Масса молекулы водорода равна
3·10-26 кг
1,7·10-27 кг
3·10-27 кг
1,7·10-24 кг
|
|
Плотность алюминия в 3 раза больше плотности льда. В 1 моле алюминия содержится
в 3 раза больше атомов, чем в одном моле льда
столько же атомов, сколько в одном моле льда
в 3 раза меньше атомов, чем в одном моле льда
на 12·1023 атомов больше, чем в одном моле льда
|
|
Каждому положению из столбика 1 приведите соответствующие доказательства из столбика 2. Ответы запишите в виде сочетания цифры и букв.
Столбик 1
|
Столбик 2
|
положение МКТ
|
доказательства положения
|
все вещества состоят из частиц, разделенных промежутками
частицы двигаются непрерывно и хаотично
частицы взаимодействуют
|
броуновское движение
слипание свинцовых цилиндриков
опыт Ленгмюра
диффузия
испарение веществ
прилипание стекла к воде
изменение размеров тел при нагревании
сопротивление растяжению и сжатию
фотографии молекул
опыт Бриджмена
|
|
|
Каждому положению из столбика 1 приведите соответствующие положение из столбика 2. Ответы запишите в виде сочетания цифры и буквы
Столбик 1
|
Столбик 2
|
ученый
|
вклад в развитие молекулярной физики
|
Ломоносов М. В.
Броун Р.
Эйнштейн А.
Перрен Ж.
Френкель Я. И.
|
экспериментально подтвердил теорию броуновского движения
рассматривал теплоту как вращательное движение частиц тела
впервые наблюдал тепловое движение взвешенных в жидкости частиц
установил характер молекулярного движения в жидкостях
объяснил броуновское движение
|
|
|
Каждому положению из столбика 1 приведите соответствующие положение из столбика 2. Ответы запишите в виде сочетания цифры и буквы
Столбик 1
|
Столбик 2
|
понятие
|
определение
|
количество вещества
молярная масса
относительная атомная масса
один моль
тепловое движение
число Авогадро
диффузия
|
отношение массы атома данного вещества к 1/12 массы атома углерода
масса единицы объема
взаимное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга
масса вещества, взятая в количестве 1 моль
количество вещества, в котором содержится столько же молекул или атомов, сколько атомов содержится в 12 г углерода
количество частиц в моле любого вещества
отношении числа частиц в теле к числу частиц в моле любого вещества
беспорядоченное движение частиц вещества
|
|
|
На фотоснимке видимый диаметр молекулы некоторого вещества равен 0,5 мм. Вычислите действительный диаметр молекулы данного вещества, если фотоснимок получен с помощью электронного микроскопа увеличением в 200000 раз?
|
|
Капля масла объемом 0,003 мм3 растеклась по поверхности воды тонким слоем и заняла площадь 300 см2. Принимая толщину слоя равной диаметру молекулы масла, определите этот диаметр.
|
|
Если смешать по два равных объема ртути и воды, спирта и воды, то в первом случае получится удвоенный объем смеси, а во втором – меньше удвоенного объема. Объясните описанное явление.
|
|
Поясните, чем отличается траектория движения молекулы в воздухе от ее траектории в вакууме.
|
|
Броуновские частицы в опытах Перрена имели размер 1 мкм. Во сколько раз они больше молекулы воды, диаметр которых 10-8 см?
|
|
Сравните количество частиц воды и ртути одинакового объема
|
агрегатные состяния вещества
Таблица
АГРЕГАТНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА
Параметры
|
Газ
|
Жидкость
|
Твердое тело
|
Характер упаковки частиц
Рисунок
|
|
|
|
Среднее расстояние между частицами
|
|
|
|
Характер движения частиц
|
|
|
|
Взаимодействие частиц
|
|
|
|
Основные свойства
|
|
|
|
Передача давления
|
|
|
|
Тест
АГРЕГАТНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА
|
Какие из перечисленных веществ: соль, вода, ртуть, гелий могут находиться в твёрдом, жидком и газообразном состояниях?
Все кроме гелия
Все перечисленные
Вода и ртуть
Вода
|
|
Можно ли сказать, что объем газа в сосуде равен сумме объемов его молекул? Ответ поясните.
|
|
В кристаллических телах частицы (молекулы, атомы, ионы)...
движутся хаотически поступательно.
совершают хаотические колебания около неупорядоченной системы точек, изменяющих свое положение в пространстве крайне редко.
совершают хаотические колебания вокруг центров, положения которых в пространстве скачкообразно изменяются: время от времени частицы движутся поступательно.
совершают хаотические колебания около точек (центров), образующих упорядоченную систему; положения этих точек в пространстве со временем изменяются крайне редко.
|
|
В жидкостях частицы (молекулы, атомы, ионы)...
совершают хаотические колебания вокруг центров, положения которых в пространстве скачкообразно изменяются: время от времени частицы движутся поступательно.
движутся хаотически поступательно.
совершают хаотические колебания около точек (центров), образующих упорядоченную систему; положения этих точек в пространстве со временем изменяются крайне редко.
совершают хаотические колебания около неупорядоченной системы точек, изменяющих свое положение в пространстве крайне редко.
|
|
В газах частицы (молекулы, атомы, ионы)...
совершают хаотические колебания вокруг центров, положения которых в пространстве скачкообразно изменяются: время от времени частицы движутся поступательно.
движутся хаотически поступательно.
совершают хаотические колебания около неупорядоченной системы точек, изменяющих свое положение в пространстве крайне редко.
совершают хаотические колебания около точек (центров), образующих упорядоченную систему; положения этих точек в пространстве со временем изменяются крайне редко.
|
|
При неизменных внешних условиях жидкости...
...сохраняют объем, но не сохраняют форму.
...не сохраняют объем и форму.
...сохраняют объем и форму.
|
|
Каждому понятию из столбика 1 приведите соответствующие положения из столбиков 2, 3, 4. Ответ запишите в виде сочетания цифр и букв
Столбик 1
|
Столбик 2
|
Столбик 3
|
Столбик 4
|
состояние вещества
|
расстояние между частицами
|
движение частиц
|
форма и объем
|
твердое
жидкое
газообразное
|
намного больше размеров частиц
соизмеримо с размерами частиц
|
колебание около положения равновесия с перескоком частиц на другие места в веществе
движение по всему объему
колебание около положения равновесия
|
форма сосуда; занимает весь предоставленный объем
форма сосуда; собственный объем
не имеет собственной формы; занимает весь предоставленный объем
сохраняют форму; имеют собственный объем
не имеет формы; имеют собственный объем
|
|
идеальный газ
Вопросы для устного зачета по теме «Основное уравнение МКТ. Уравнение Больцмана»
Модель идеального газа
Условия, при которых реальные газы близки по свойствам идеальному
Особенности теплового движения молекул
Механизм возникновения давления газа с точки зрения МКТ.
Основное уравнение МКТ: формулировка; математическая запись; анализ; значение
Концентрация молекул. Определение, обозначение, ед измерения.
Приборы для измерения давления газа
Тепловое равновесие.
Температура: определение; приборы для измерения (виды, принцип работы); температурные шкалы и связь между ними; единицы измерения.
Уравнение Больцмана. Вывод
Постоянная Больцмана. Физический смысл, численное значение, ед измерения
Абсолютный ноль. Физ. смысл с точки зрения МКТ.
Значение температуры и давления газа при нормальных условиях
Лабораторная работа
«измерение средней скорости теплового движения молекул газа»
Цель: измерить средние квадратичные скорости теплового движения молекул азота и углекислого газа
Оборудование: термометр; таблица «Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева»
Порядок выполнения:
Измерьте температуру воздуха в классе 
Пользуясь таблицей «Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева», определите молекулярные массы азота и углекислого газа 
Рассчитайте средние квадратичные скорости теплового движения молекул азота и углекислого газа по формуле 
Результаты занесите в отчетную таблицу.
ОТЧЕТНАЯ ТАБЛИЦА
|
, К
|
, кг/моль
|
 , м/с
|
Азот
|
|
|
|
Углекислый газ
|
|
|
|
Лабораторная работа
«Измерение концентрации молекул газа»
Цель: измерить концентрацию молекул газа на основе основного уравнения МКТ идеального газа
Оборудование: термометр; барометр
Порядок выполнения:
измерьте температуру воздуха в помещении термометром
Измерьте давление воздуха в помещении барометром
Вычислите число молекул воздуха в единице объема по формуле: 
Результаты занесите в отчетную таблицу.
ОТЧЕТНАЯ ТАБЛИЦА
Решение задач
ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ МКТ. УРАВНЕНИЕ БОЛЬЦМАНА
№878 – 922 Сборник задач по физике Г. Н. Степановой
|
Какова средняя квадратичная скорость движения молекул газа, если при массе 6 кг он занимает объем 5 м3 при давлении 200 кПа?
|
|
|
Каково среднее значение скорости электрона, находящегося в тепловом равновесии с газом при температуре 20°С?
|
|
|
Средние квадратичные скорости молекул водорода и кислорода соответственно равны 1840 м/с и 460 м/с. Сравните средние кинетические энергии этих молекул.
|
|
|
Средняя квадратичная скорость молекул кислорода равна 460 м/с. Определите температуру, при которой находится газ. Ответ выразите в °С
|
|
Примеры решения задач
ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ МКТ. УРАВНЕНИЕ БОЛЬЦМАНА
Задача 1. Как изменится давление газа, если концентрация его молекул увеличиться в 3 раза, а средняя скорость молекул уменьшится в 3 раза?
Задача 2. Под каким давлением находится газ в сосуде, если средний квадрат скорости его молекул 106 м2/с2, концентрация молекул 3·1025 м-3. Масса одной молекулы 5· 10-26 кг.
Задача 3. В колбе объемом 1,2 л, содержится 3·1022 атомов гелия. Какова средняя кинетическая энергия каждого атома? Давление газа в колбе 105 Па.
Задача 3. Вычислите средний квадрат скорости движения молекул газа массой 6 кг и объемом 4,9 м3 при давлении 200 кПа.
Тест
УРАВНЕНИЯ КЛАУЗИУСА И БОЛЬЦМАНА
|
На рисунке показана шкала комнатного термометра. Определите температуру воздуха с учетом погрешности
(24 ± 1) °С
(24 ± 2) °С
(26 ± 2) °С
(26 ± 1) °С
|
|
На рисунке показана шкала комнатного термометра. Определите температуру воздуха по международной шкале
27 °С
300 К
33 °С
333 К
|
|
Температуру тела понизили от 10 °С до 0°С. По абсолютной шкале это изменение температуры составило
283 К
273 К
0 К
10 К
|
|
Температура газа была 300К и возросла на 8%. Температура газа стала
324 К
308К
292К
2400К
|
|
Воздух в комнате состоит из смеси газов: водорода, кислорода, азота, водяных паров, углекислого газа и др. При тепловом равновесии у всех этих газов одинаковое (-ая)
давление
температура
концентрация молекул
массы молекул
|
|
В результате нагревания средняя квадратичная скорость молекул увеличилась в 4 раза. Средняя кинетическая энергия молекул газа при этом
увеличилась в 4 раза
увеличилась 16 раз
уменьшилась в 4 раза
увеличилась в 2 раза
|
|
При неизменной концентрации молекул идеального газа средняя квадратичная скорость теплового движения его молекул уменьшилась в 4 раза. Давление газа
увеличилось в 4 раза
увеличилось 16 раз
уменьшилось в 4 раза
уменьшилось в 2 раза
|
|
При неизменной абсолютной температуре концентрацию молекул идеального газа уменьшили в 4 раза. При этом давление газа
увеличилось в 4 раза
увеличилось 16 раз
уменьшилось в 4 раза
уменьшилось в 2 раза
|
|
В результате нагревания средняя квадратичная скорость молекул увеличилась в 4 раза. Абсолютная температура газа при этом
увеличилась в 4 раза
увеличилась 16 раз
уменьшилась в 4 раза
увеличилась в 2 раза
|
|
Давление идеального одноатомного газа составляет 250 кПа, а средняя кинетическая энергия его молекул равна 7,5·10−21 Дж. Концентрация молекул газа равна
5·10 21 м-3
5·10 22 м-3
5·10 24 м-3
5·10 25 м-3
|
|
Температура газа в герметичном помещении увеличилась. Укажите характер изменения некоторых параметров газа, который находится в этом помещении.
Каждому параметру из столбика 1 укажите соответствующий параметр их столбика 2. Ответ представьте в виде сочетания цифры и буквы
Столбик 1
|
Столбик 2
|
Объем
Масса
Концентрация молекул
Температура
Плотность
Среднее расстояние между молекулами
Средняя скорость движения
Давление
|
увеличиться
уменьшиться
не измениться
|
|
|
Для каждого утверждения из столбика 1 подберите соответствующее для модели идеального газа положение из столбика 2 . Ответ представьте в виде сочетания цифры и буквы
Столбик 1
|
Столбик 2
|
Размер молекул
Силы взаимодействия на расстоянии
Силы отталкивания при столкновении
Столкновения между молекулами
|
учитывается
не учитывается
абсолютно упругие
абсолютно неупругие
|
|
|
В закрытом сосуде вместимостью 0,5 л находится газ массой 3 г. Рассчитайте давление, которое оказывает этот газ на стенки сосуда, если средняя квадратичная скорость его молекул 500 м/с?
|
|
При 0°С молекулы кислорода имеют среднюю скорость 460 м/с. Какова средняя скорость молекул азота при той же температуре?
|
|
При 0°С молекулы кислорода имеют среднюю скорость 460 м/с. Какова средняя скорость молекул азота при температуре 100°С?
|
|
Как измениться давление идеального газа при увеличении средней скорости его молекул на 20%
|
|
В земной атмосфере на высоте 120 км температура воздуха 59°С.Вблизи этой высоты при подъеме на 1 км давление падает на 7%, а плотность на 12%. Определите температуру на высоте 121 км
|
|
Сколько примерно молекул находится в пустой комнате размерами 300 м3 при температуре 20оС и давлении 740 мм рт. столба?
|
Газовые законы
Вопросы для устного зачета по теме «Газовые законы»
Уравнение Менделеева – Клапейрона. Вывод
Уравнение Клапейрона. Вывод
Универсальная газовая постоянная: численное значение, физический смысл.
изопроцессы:
изотермический процесс: постоянные величины, формулировка, математическая запись, графики.
изобарный процесс: постоянные величины, формулировка, математическая запись, графики.
изохорный процесс: постоянные величины, формулировка, математическая запись, графики.
|
