ИДЗ - 2

Вариант 1 Задачи

1. Начертить графики изотермического, изобарного и изохорного процессов в координатах р и V, р и Т, Т и V.

2. Средняя квадратичная скорость некоторого газа при нормальных условиях равна 480 м/с. Сколько молекул содержит один грамм этого газа?

3. 160 г кислорода нагревают до 60. Найдите количество поглощенного тепла.

4. Рассчитайте среднюю длину свободного пробега молекул воздуха при t = 17С и давлении р = 1 атм, если эффективный диаметр  молекул воздуха можно принять равным 310^-8 см.

5. Найдите среднюю квадратичную скорость, среднюю кинетическую энергию поступательного движения и полную среднюю кинетическую энергию молекул гелия и азота при температуре t = 27С. Определите полную энергию всех молекул 100 г каждого из газов.

6. Вес тела в воде в 4 раза меньше, чем в воздухе. Какова его плотность, Плотность воды 10³ кг/м³ Плотностью воздуха пренебречь.

7. Смесь азота и гелия при температуре 27С находится под давлением p = 1,310² Па. Масса азота составляет 70% от общей массы смеси. Найдите концентрацию молекул каждого из газов.

8. Сосуд, содержащий некоторую массу газа, движется со скоростью . На сколько увеличится средний квадрат скорости теплового движения молекул при остановке сосуда для одноатомного и двухатомного газов? Теплоемкость, теплопроводность и масса стенок сосуда пренебрежимо малы.

Теоретические вопросы

1. Уравнение Клапейрона – Менделеева, как обобщение экспериментальных газовых законов Шарля, Гей – Люссака и Бойля – Мариотта.

2. Смыслы термодинамической температурной шкалы.

ИДЗ - 2

Вариант 2 Задачи

1. Определить число N атомов в 1 кг водорода и массу одного атома водорода.

2. При какой температуре средняя квадратичная скорость молекул кислорода больше их наиболее вероятной скорости на 100 м/с?

3. Во сколько раз увеличится давление газа в цилиндре, если поршень медленно опустить на 1/3 высоты цилиндра? Процесс изотермический.

4. В закрытом сосуде вместимостью 20 л находится водород массой 6 г и гелий массой 12 г. Определить 1) давление; 2) молярную массу газовой смеси в сосуде, если температура смеси Т = 300 К.

5. На рисунке изображен график некоторого процесса в координатах р, Т. Как меняется объем газа при переходе из состояния 1 в состояние 2? Дать качественный ответ.

6. Два одинаковых вертикальных сообщающихся сосуда заполнены водой и закрыты легкими поршнями. На какую высоту относительно начального положения поднимется правый поршень после установления равновесия, если на левый поршень поставить груз массой 3 кг? Площадь каждого поршня 200 см². Плотность воды 10³ кг/м³. Ответ представить в единицах СИ и округлить до сотых.

7. Азот, занимающий при давлении p = 10⁵ Па объем V = 10 л, расширяется вдвое. Найти конечное давление и работу, совершаемую газом при следующих процессах: а) изобарном; б) изотермическом; в) адиабатном.

8. Площадь окна S = 2 м², расстояние между рамами l = 0,2 м. Наружное стекло имеет температуру t₁= -10С, внутреннее – t₂  = 20С. Давление воздуха между рамами атмосферное, а температура его линейно изменяется вдоль l от t₁ до t₂. Определить полную энергию молекул и полное число молекул воздуха между рамами.