При повышении температуры идеального газа в запаянном сосуде его давление увеличивается. Это объясняется тем, что с ростом температуры.... 1) увеличиваются размеры молекул газа 2) увеличивается энергия движения молекул газа 3) увеличивается потенциальная энергия молекул газа 4) увеличивается хаотичность движения молекул газа

В запаянном сосуде объём газа постоянный (сосуд жёсткий, газу некуда расширяться), а количество молекул тоже не меняется. Для идеального газа выполняется уравнение состояния:

Если $V$ и $n$ постоянны, то получается прямая зависимость:

Почему так происходит на молекулярном уровне? Температура — это мера средней кинетической энергии хаотического движения молекул. Когда температура растёт, молекулы начинают в среднем двигаться быстрее, их кинетическая энергия увеличивается. Из-за этого они:

• чаще ударяются о стенки сосуда (увеличивается число столкновений за единицу времени),

• и/или ударяются “сильнее” (средний импульс при столкновении больше).

Оба эффекта приводят к тому, что сила давления на стенки возрастает, значит растёт и давление.

Теперь по вариантам:

1. увеличиваются размеры молекул газа — нет. Размеры молекул от температуры в рамках школьной модели идеального газа не зависят (и вообще это не причина роста давления).

2. увеличивается энергия движения молекул газа — да. Это и есть физический смысл повышения температуры для идеального газа: растёт средняя кинетическая энергия молекул, поэтому давление увеличивается.

3. увеличивается потенциальная энергия молекул газа — для идеального газа потенциальной энергией взаимодействия молекул пренебрегают (считают, что взаимодействия почти нет), так что это не объяснение роста давления.

4. увеличивается хаотичность движения молекул газа — формулировка расплывчатая: движение и так хаотическое при любой температуре. При нагревании главным образом растёт скорость/кинетическая энергия, а не “степень хаотичности” как причина давления. Поэтому как корректный ответ этот вариант не выбирают.

Правильный ответ: 2) увеличивается энергия движения молекул газа.