Теоретические вопросы

1. Внутренняя энергия реального газа.

2. Эффект Джоуля – Томпсона.

ИДЗ - 2

Вариант 21 Задачи

1 . На V – T диаграмме представлен замкнутый процесс, проведенный с идеальным газом. Изобразить этот процесс в координатах р – V.

2. Идеальный газ, совершающий цикл Карно, 60% количества теплоты, полученного от нагревателя, отдает холодильнику. Температура холодильника 7С. Определить температуру нагревателя. Ответ представить в единицах СИ и округлить до целого числа.

3. Рассчитать среднюю длину свободного пробега молекул воздуха при t = 17C и давлении р = 1 атм., если эффективный диаметр молекул воздуха можно принять равным 310³ см.

4. Для некоторого газа при одних и тех же термодинамических параметрах определить значение средней арифметической, наиболее вероятной и средней квадратичной скорости. Определить, какая из полученных величин, какую из скоростей характеризует: 422 м/с, 476 м/с, 517 м/с.

5. Определить среднюю кинетическую энергию <₀> поступательного движения молекул газа, находящегося под давлением 0,1 Па. Концентрация молекул газа равна 10¹³ см^-3.

6. В идеальном тепловом двигателе абсолютная температура нагревателя в 3 раза больше абсолютной температуры холодильника. Нагреватель передал газу 40 кДж теплоты. Какую работу совершил газ? Ответ представить в килоджоулях и округлить до целого числа.

7. Определить массу азота, прошедшего вследствие диффузии через площадку 50 см² за 20 с, если градиент плотности в направлении, перпендикулярном площадке, равен 1 кг/м⁴. Температура азота Т = 290 К, а средняя длина свободного пробега его молекул < l > = 1 мкм.

8.. Найти число n ходов поршня, которое надо сделать, чтобы поршневым воздушным насосом откачать воздух из сосуда емкостью V от давления p₀ до давления p, если емкость поршня V.

Теоретические вопросы

1. Сжижение газов.

2. Свойства жидкостей. Поверхностное натяжение.

ИДЗ - 2

Вариант 22 Задачи

1. Газ в баллоне нагревают от 300 К до 900 К. Давление при этом увеличилось в два раза. Изменилась ли масса газа? Ответ обосновать.

2. Какое количество теплоты сообщено водороду, если он при изотермическом расширении совершил работу 4190 Дж? Результат представить в единицах СИ.

3. Газ находится в сосуде под давлением 2 Мпа и температуре 27С. После нагревания на 50С в сосуде осталась только половина газа. Определить установившееся давление. Результат представить в мегапаскалях (1 Мпа = 10⁶ Па) и округлить до сотых.

4. При какой концентрации среднее расстояние между молекулами в сто раз меньше, длина свободного пробега молекул а) азота ( = 3,110^-8 см); б) водорода ( = 2,310^-8см),  – эффективный диаметр молекул.

5. Используя закон распределения молекул идеального газа по скоростям, получить соотношение для расчета наиболее вероятной скорости.

6. В закрытом сосуде находится воздух при температуре 87°С и относительной влажности 40%. Парциальное давление водяного пара 1,662 кПа. Определите абсолютную влажность (плотность) насыщенного пара при данной температуре. Универсальная газовая постоянная 8,31 Дж/(К·моль), молярная масса воздуха 18·10^-3 кг/моль. Ответ представить в единицах СИ.

7. Азот находится под давлением 100 кПа при температуре 290К. Определить коэффициент диффузии и внутреннего трения . эффективный диаметр молекул азота принять равным 0,38 нм.

8. На пути молекулярного пучка находится «зеркальная» стенка, движущаяся навстречу молекулам с постоянной скоростью u. Найти давление, испытываемое стенкой, если скорость молекул в пучке , концентрация молекул ₀, масса каждой молекулы m₀. Стенка расположена перпендикулярно скорости пучка.

«Зеркальной» называется такая стенка, соударение с которой происходит по закону абсолютно упругого удара.