Поделиться
Физика_10 класс_Идеальный газ_Дидактический материал 1.doc
|
Рабочий лист учащегося |
Данные, необходимые для ответа на вопросы, можно найти в таблице данных, формул и отношений.
1 Определите количество атомов или молекул в каждом из следующих случаев
a 1.0 моль углерода [1]
b 3.6 моль воды [1]
c 0.26 моль гелия [1]
2 Молярная масса гелия равна 4.0 г.
Определите массу одного атома гелия в килограммах. [2]
3 Молярная масса урана составляет 238 г.
a Рассчитайте массу одного атома урана. [2]
b Небольшой камень содержит 0.12 г урана. Для этого камня рассчитайте количество:
i молей урана [2]
ii атомов урана [1]
4 Объясните, что подразумевается под абсолютным нулем температуры. [3]
5 a Напишите основное уравнение МКТ идеального газа, дайте пояснения величинам. [1]
b Один моль идеального газа находится в жестком контейнере объемом 0.020 м3.
Рассчитайте давление, оказываемое газом, когда температура газа в контейнере составляет 293 К. [3]
[6]
7. Температура поверхности Солнца составляет около 5400 К. На его поверхности частицы ведут себя как атомы идеального газа. Атмосфера Солнца в основном состоит из ядер водорода. Эти ядра совершают хаотическое движение.
a Объясните, что подразумевается под хаотическим движением. [1]
b i Рассчитайте среднюю кинетическую энергию поступательного движения ядер водорода
на поверхности Солнца. [2]
ii Оцените
среднюю скорость такого водородного ядра.
(масса атома водорода равна 1.7 ´
10−27 кг.) [3]
8. a Рассчитайте среднюю кинетическую энергию атомов газа при 0 ° C. [2]
b Оцените среднюю скорость молекул углекислого газа при 0 ° C.
(Молярная масса углекислого газа составляет 44 г/моль) [5]
c Рассчитайте изменение внутренней энергии одного моля углекислого газа при изменении его температуры от 0 ° С до 100 ° С. [3]
Марк-схема ответов.
1 a number
of atoms = number of moles × NA
number of atoms = 1.0 × 6.02 × 1023 » 6.0 × 1023 [1]
b Number of molecules = 3.6 × 6.02 × 1023 » 2.2 × 1024 [1]
c Number of atoms = 0.26 × 6.02 × 1023 » 1.6 × 1023 [1]
2 There are 6.02 × 1023 atoms in 4.0 g of helium. [1]
mass of atom = 
= 6.645 × 10–27
kg »
6.6 × 10–27 kg [1]
3 a There
are 6.02 × 1023 atoms in 0.238 kg of uranium. [1]
mass of atom = 
= 3.95 × 10−25
kg »
4.0 × 10−25 kg [1]
b i number
of moles = 
[1]
number of moles = 
= 5.04 × 10–4 » 5.0 × 10–4 [1]
ii number of atoms = number of moles × NA
number of atoms = 5.04 × 10–4 × 6.02 × 1023 = 3.06 × 1020
»
3.1 × 1020 [1]
4 The absolute zero of temperature is –273.15 °C or 0 K. [1]
This is the lowest temperature any substance can have. [1]
At absolute zero of temperature, the substance has minimum internal energy. [1]
5 a Pressure
× volume
= number of moles × universal gas constant ×
thermodynamic temperature [1]
b PV = nRT [1]
P = 
= 
[1]
P = 1.22 × 105 Pa » 1.2 × 105
Pa (120 kPa)
6. Mean kinetic energy of atom µ absolute temperature [1]
µ T or v2
µ 
[1]
Since the mass m of the atom is constant, we have: v µ 
[1]
The temperature of 0 °C in kelvin is T = 273 K
The absolute temperature increases by a factor of 
(= 36.6) [1]
Hence the speed will increase by a factor of 
= 6.05 [1]
The speed of the atoms at 10 000 K = 1.3 × 6.05 » 7.9 km s–1 [1]
7. a The particles have a range of speeds and travel in different directions. [1]
b i Mean
kinetic energy = 
[1]
= 1.118 ´ 10–19 J » 1.1 ´ 10–19 J [1]
ii 
[1]
[1]
speed = 1.147 ´ 104 m s–1 » 11 km s–1 [1]
8. a Mean kinetic energy = 
[1]
= 5.65 ´ 10–21 J » 5.7 ´ 10–21 J [1]
b There
are 6.02 ´ 1023 molecules of carbon dioxide. [1]
mass of molecule = 
kg [1]
J [1]
[1]
speed = 393 m s–1 » 390 m s–1 [1]
c Total
kinetic energy of one mole of gas = 
NA
= 
(Note: R = k ´ NA) [1]
For an ideal gas, the change in internal energy is entirely kinetic energy.
Change in internal energy = 
[1]
change in internal energy = 1.2465 kJ » 1.2 kJ [1]
![Mean kinetic energy = [1] = 5](https://fs.znanio.ru/d5af0e/09/4b/02df9c17f4fff5a2dcc379724e6d0a1564.jpg)
Материалы на данной страницы взяты из открытых источников либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
