Škola: Autor: DUM: Vzdělávací obor: Tematický okruh: Téma:
Masarykovo gymnázium Vsetín Mgr. Jitka Novosadová MGV_F_SS_3S3_D09_Z_OPAK_T_Plyny_T Člověk a příroda – Fyzika Struktura a vlastnosti plynů Opakování učiva formou testových úloh
STRUKTURA A VLASTNOSTI PLYNŮ POJMY K ZOPAKOVÁNÍ ideální plyn, rozdělení molekul ideálního plynu podle rychlostí, střední kvadratická rychlost molekul, střední kinetická energie molekul, tlak ideálního plynu, stavová rovnice ideálního plynu, izotermický děj, izochorický děj, izobarický děj, měrná tepelná kapacita plynu při stálém objemu a tlaku, adiabatický děj, izoterma, izobara, izochora, adiabata, práce vykonaná plynem, kruhový děj, Druhý termodynamický zákon, tepelné motory
Testové úlohy – varianta A 1. Vyberte pravdivé tvrzení: a. Ideální plyn je ve skutečnosti neexistující model. b. Rozměry molekul v ideálním plynu zanedbáváme. c. Molekuly ideálního plynu na sebe působí stále, mají velkou potenciální energii. d. Srážky molekul ideálního plynu jsou dokonale pružné. 2. Střední kvadratická rychlost: a. spočítáme ji jako kvadrát okamžité rychlosti b. je nejpravděpodobnější rychlost molekul při dané teplotě c. je aritmetickým průměrem okamžitých rychlostí všech molekul v plynu d. je rychlost, kterou by musely mít všechny molekuly, aby jejich celková kinetická energie odpovídala skutečné kinetické energii soustavy 3. Střední kinetická energie molekuly: a. je dána vztahem , kde je střední kvadratická rychlost molekuly b. je pro všechny molekuly daného plynu stejná c. závisí přímo úměrně na teplotě d. je přímo úměrná hmotnosti molekuly 4. Univerzální plynová konstanta má rozměr: a. J∙K∙mol b. J∙K-1∙mol-1 c. J∙K-1 d. J∙K 5. Jak se změní střední kinetická energie molekuly, jestliže se termodynamická teplota zvýší o 3K? a. Bude třikrát menší. b. Bude třikrát větší. c. Bude devětkrát větší. d. Bude větší. 6. Střední hodnota tlaku plynu v uzavřené nádobě je: a. přímo úměrná objemu nádoby b. přímo úměrná počtu molekul c. přímo úměrná hmotnosti molekul d. přímo úměrná druhé mocnině střední kvadratické rychlosti molekul
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
1/6
7. Stavovou rovnici můžeme psát ve tvaru: a. b. c. d. 8. Určete přibližný počet molekul ve 100 g oxidu uhličitého. Atomová hmotnostní konstanta je 1,66∙10-27 kg, relativní atomová hmotnost kyslíku je 16, relativní atomová hmotnost uhlíku 12. a. 1,37∙1027 b. 1,37∙1024 c. 2,15∙1024 d. 1,37∙10-30 9. Předpokládejme, že máme dva různé ideální plyny o stejné teplotě. Které tvrzení je pravdivé? a. Oba plyny mají stejnou střední kvadratickou rychlost. b. Oba plyny mají stejný tlak. c. Oba plyny mají stejnou střední kinetickou energii. d. Oba plyny mají stejný objem. 10. Vztah
11.
12.
13.
14.
15.
∙
konst. :
a. platí pro ideální plyn o konstantní teplotě b. platí pro ideální plyn neměnné hmotnosti c. platí pro ideální plyn procházející libovolnými změnami d. se nazývá Boylův-Mariottův zákon Ve dvou různých nádobách o objemu 1 litru jsou samostatně oxid uhličitý a oxid uhelnatý. Plyny jsou vystaveny normálnímu tlaku a teplotě (k = 1,38∙10-23 J∙K-1, Ar (O) = 16, Ar (C) = 12). Porovnejte počty molekul obou plynů. a. počty molekul budou stejné b. počty molekul nebudou stejné c. molekul CO2 je asi 2,7∙1022 d. molekul CO2 je 16x víc Jak se změní objem ideálního plynu, jestliže se jeho termodynamická teplota zmenší pětkrát a tlak vzroste o 20%? a. bude 5x větší b. bude 5x menší c. bude 6x větší d. bude 6x menší Pro izochorický děj platí: a. p = konst. b. p/T = konst. c. p = konst./T d. p1V1 = p2V2 Grafem závislosti tlaku plynu na jeho objemu je při izotermickém ději: a. hyperbola b. izoterma c. přímka rovnoběžná s vodorovnou osou d. přímka rovnoběžná se svislou osou Na počátku izobarického děje byla teplota ideálního plynu 27 °C a objem 200 ml, po skončení děje měl plyn objem 280 ml. Určete výslednou teplotu plynu. a. 420 °C b. 378 °C c. 37,8 °C d. 147 °C
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
2/6
16. Při izotermickém ději platí: a. Změna vnitřní energie plynu je nulová. b. Teplo přijaté plynem odpovídá práci vykonané plynem. c. Teplo přijaté plynem je větší než vykonaná práce. d. Teplo plynu zůstává konstantní. 17. Objem plynu se za stálého tlaku zvětšil z 8 l na 9 l a plyn vykonal práci 0,6 kJ. Určete tlak plynu. a. 600 Pa b. 6000 Pa c. 600 kPa d. Nelze určit bez znalosti změny vnitřní energie. 18. Při adiabatickém ději: a. se nemění vnitřní energie plynu b. si plyn nevyměňuje s okolím teplo c. plyn nemůže konat práci d. platí pV = konst 19. Vyberte pravdivé tvrzení: a. Raketový motor nepatří mezi spalovací motory. b. Účinnost kruhového děje je vždy menší než 1. c. Cyklicky pracující tepelný stroj je vždy systém stroj – chladič d. Nejnovější zážehový motor má lepší účinnost než motor raketový. 20. Po proběhnutí kruhového děje: a. vzroste vnitřní energie systému b. je výsledná práce nulová c. se vnitřní energie systému nezmění d. má plyn stejný tlak jako před započetím kruhového děje
Testové úlohy – varianta B 1. Vyberte pravdivé tvrzení: a. Srážky molekul ideálního plynu se stěnami nádoby jsou dokonale pružné. b. Kinetická energie molekul ideálního plynu je menší než potenciální. c. Ideální plyn je pouze zjednodušující model. d. Vzdálenosti molekul ideálního plynu jsou ve srovnání s jejich rozměry obrovské. 2. Střední kvadratická rychlost: a. je rychlost, kterou by musely mít všechny molekuly, aby jejich celková kinetická energie odpovídala skutečné kinetické energii soustavy b. spočítáme ji jako druhou mocninu okamžité rychlosti c. je nejpravděpodobnější rychlost molekul při dané teplotě d. je rychlost, kterou by musely mít všechny molekuly, aby jejich celková kinetická energie odpovídala kinetické energii tělesa 3. Střední kinetická energie molekuly: a. závisí na teplotě b. je dána vztahem , kde je střední kvadratická rychlost molekuly c. je přímo úměrná hmotnosti molekuly d. je pro každou molekulu daného plynu jiná 4. Boltzmanova konstanta má rozměr: a. J∙K∙mol b. J∙K-1∙mol-1 c. J∙K-1 d. J∙K Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
3/6
5. Jak se změní střední kvadratická rychlost molekuly, jestliže termodynamická teplota klesne o 4K? a. Bude čtyřikrát menší. b. Bude dvakrát menší. c. Bude šestnáctkrát menší. d. Bude menší. 6. Střední hodnota tlaku plynu v uzavřené nádobě je: a. nepřímo úměrná objemu nádoby b. přímo úměrná počtu molekul c. přímo úměrná hmotnosti molekul d. přímo úměrná střední kvadratické rychlosti molekul 7. Stavovou rovnici můžeme psát ve tvaru: a. b. c. d. 8. Určete přibližný počet molekul ve 100 g oxidu uhelnatého. Atomová hmotnostní konstanta je 1,66∙10-27 kg, relativní atomová hmotnost kyslíku je 16, relativní atomová hmotnost uhlíku 12. a. 2,15∙1027 b. 1,37∙1024 c. 2,15∙1024 d. 2,15∙10-30 9. Předpokládejme, že máme dva různé ideální plyny o stejné teplotě. Které tvrzení je pravdivé? a. Oba plyny mají stejnou střední kvadratickou rychlost a stejnou střední kinetickou energii. b. Oba plyny mají různý tlak. c. Oba plyny mají stejnou střední kinetickou energii. d. Oba plyny mají stejný objem. 10. Vztah
∙
konst. :
a. platí pro všechna tělesa, neboť vychází ze zákona zachování energie b. platí pro ideální plyn procházející libovolnými změnami c. platí pro ideální plyn neměnné hmotnosti d. neplatí nikdy 11. Ve dvou různých nádobách o objemu 1 litru jsou samostatně oxid uhličitý a oxid uhelnatý. Plyny jsou vystaveny normálnímu tlaku a teplotě (k = 1,38∙10-23 J∙K-1, Ar (O) = 16, Ar (C) = 12). Porovnejte počty molekul obou plynů. a. molekul CO je asi 2,7∙1022 b. počty molekul budou stejné c. počty molekul nebudou stejné d. molekul CO je 16x míň 12. Jak se změní objem ideálního plynu, jestliže se jeho termodynamická teplota zmenší čtyřikrát a tlak vzroste o 25%? a. bude 5x větší b. bude 5x menší c. bude 4x větší d. bude 4x menší 13. Pro izotermický děj platí: a. p = konst. b. p/V = konst. c. p = konst./V d. p1V1 = p2V2 Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
4/6
14. Grafem závislosti tlaku plynu na jeho objemu je při izochorickém ději: a. hyperbola b. izochora c. přímka rovnoběžná s vodorovnou osou d. přímka rovnoběžná se svislou osou 15. Na počátku izobarického děje byla teplota ideálního plynu 27 °C a objem 100 ml, po skončení děje měl plyn objem 140 ml. Určete výslednou teplotu plynu. a. 378 °C b. 52 °C c. 147 °C d. 420 °C 16. Při izotermickém ději platí: a. Teplo přijaté plynem je větší než vykonaná práce. b. Teplo přijaté plynem je menší než vykonaná práce. c. Teplota plynu zůstává při tomto ději konstantní. d. Změna vnitřní energie plynu je nulová. 17. Objem plynu se za stálého tlaku zvětšil z 6 l na 7 l a plyn vykonal práci 0,5 kJ. Určete tlak plynu. a. Nelze určit bez znalosti změny vnitřní energie. b. 500 Pa c. 500 kPa d. 5000 Pa 18. Při adiabatickém ději: a. si plyn nevyměňuje s okolím teplotu b. se nemění vnitřní energie plynu c. plyn může konat práci d. platí pV = konst 19. Vyberte pravdivé tvrzení: a. Účinnost kruhového děje je vždy 1. b. Cyklicky pracující tepelný stroj je vždy systém ohřívač – motor – chladič c. Parní stroj patří mezi spalovací motory. d. Čtyřdobý zážehový motor má lepší účinnost než motor raketový. 20. Po proběhnutí kruhového děje: a. má plyn stejný objem jako před započetím kruhového děje b. klesne vnitřní energie systému c. se vnitřní energie systému nezmění d. je výsledná práce nulová
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
5/6
SEZNAM ZDROJŮ [01] BARTUŠKA, Karel a SVOBODA, Emanuel. Fyzika pro gymnázia. Molekulová fyzika a termika. 5. vyd. Praha: [02]
Prometheus, 2009. 244 s. ISBN 978-80-7196-383-7. LEPIL, Oldřich, Milan BEDNAŘÍK a Miroslava ŠIROKÁ. Fyzika: sbírka úloh pro střední školy. 3. vyd. Praha: Prometheus, c1995, 269 s. Učebnice pro střední školy (Prometheus). ISBN 80-719-6266-X.
METODICKÝ LIST Název školy Číslo projektu Autor Název šablony Název DUMu Stupeň a typ vzdělávání Vzdělávací oblast Vzdělávací obor Tematický okruh Druh učebního materiálu Cílová skupina Anotace Vybavení, pomůcky Klíčová slova
Datum
Masarykovo gymnázium Vsetín CZ.1.07/1.5.00/34.0487 Mgr. Jitka Novosadová III/2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT MGV_F_SS_3S3_D09_Z_OPAK_T_Plyny_T Gymnaziální vzdělávání Člověk a příroda Fyzika Struktura a vlastnosti plynů Testové úlohy Žák, 15 – 20 let Testové úlohy jsou určeny do výuky studentům jako souhrnné zopakování probraného celku, náplň: struktura a vlastnosti plynů ideální plyn, rozdělení molekul ideálního plynu podle rychlostí, střední kvadratická rychlost molekul, střední kinetická energie molekul, tlak ideálního plynu, stavová rovnice ideálního plynu, izotermický děj, izochorický děj, izobarický děj, měrná tepelná kapacita plynu při stálém objemu a tlaku, adiabatický děj, izoterma, izobara, izochora, adiabata, práce vykonaná plynem, kruhový děj, Druhý termodynamický zákon, tepelné motory 14.10.2013
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
6/6
