Теоретические вопросы

1. Вакуум и методы его получения.

2. Явления переноса. Вязкость.

ИДЗ - 2

Вариант 11 Задачи

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

2. Сколько молекул содержится в 1 мм³ газа при температуре 27,8С и давлении 10^-11 мм. рт. ст. (1 мм. рт. ст. = 133,3 Па)? Число Авогадро 6,0210²³ моль^-1. Универсальная газовая постоянная 8,31 Дж/(мольК).

3. Найти среднюю квадратичную скорость, среднюю кинетическую энергию поступательного движения и полную среднюю кинетическую энергию гелия и азота при температуре t = 27C.

4. Применяя первое начало термодинамики и уравнение состояния идеального газа, выведите уравнение Майера с_р - с_v =R/ для идеальных теплоемкостей при постоянном давлении с_р и постоянном объеме с_v, R – универсальная газовая постоянная,  – молярная масса.

5. В двух сосудах емкостью V₁ = 3 л и V₂ = 5 л находятся соответственно азот под давлением р₁ = 1 атм. и окись углерода под давлением р₁ = 5 атм. Сосуд соединяют тонкой трубкой, объемом которой можно пренебречь. Найти установившееся давление смеси, если начальная температура обоих газов равна температуре окружающей среды.

6. Какова плотность гелия при температуре 127°С и давлении 8,31·10⁵ Па? Принять молярную массу гелия 4·10^-3 кг/моль, универсальную газовую постоянную 8,31 Дж/(моль·К). Ответ представить в единицах СИ.

7. На пути молекулярного пучка стоит «зеркальная» стенка. Найти давление, испытываемое этой стенкой, если скорость молекул в пучке , а концентрация n₀, масса одной молекулы m₀. Стенка расположена перпендикулярно скорости пучка. «Зеркальной» стенкой называется стенка, соударения с которой происходят по закону абсолютного удара.

8. Холодильная машина работает по обратимому циклу Карно в интервале температур t₁ = 27С и t₂ = -3. Рабочее тело – азот, масса которого m = 0,2 кг. Найти количество теплоты, отбираемое от охлаждаемого тела и работу внешних сил за цикл, если отношение максимального объема к минимальному в = 5.

Теоретические вопросы

1. Вакуум и методы его получения. Свойства ультраразреженных газов.

2. Первое начало термодинамики.

ИДЗ - 2

Вариант 12 Задачи

1. Нарисовать график зависимости плотности идеального газа от давления при изотермическом процессе.

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

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. Определить количество теплоты, сообщенной газу, если в процессе изохорного нагревания кислорода объемом V =20 л его давление изменилось на р = 100 кПа.

5. Найти эффективный молекулярный вес воздуха, рассматривая его как смесь азота (80%) и кислорода (20%). Процентное содержание давно по весу.

6. 1 кмоль идеального газа находиться при давлении 1 атм. Его начальный объем V₀ увеличивается втрое при постоянном давлении 1 атм. Затем газ расширяется при постоянной температуре и увеличивает свой исходный объем V₀ в 30 раз. Каково конечное давление? Результат представить в атм, и округлить до десятых.

7. При опытном определении числа Авогадро по методу Перрена было найдено, что при увеличении высоты наблюдаемого слоя жидкости на величину h = 13 мкм концентрация частичек гуммигута уменьшается вдвое. Определить радиус частичек, если температура опыта t = 17С, плотность гуммигута D = 1,210³ кг/м³, плотность жидкости (слабый спиртовый раствор) D₁ = 0,910³ кг/м³.

8. Тепловой двигатель работает по циклу, состоящему из изотермического, изобарного и адиабатного процессов. При изобарном процессе рабочее тело – идеальный газ – нагревается от температуры Т₁ = 200 К до Т₂ = 500 К. Определить коэффициент полезного действия данного теплового двигателя и двигателя, работающего по циклу Карно, происходящему между максимальной и минимальной температурами данного цикла.