Идз «мкт. Термодинамика» Вариант 9

9.1. Гелий находится при температуре 27ºС. Кинетическая энергия хаотического движения всех молекул газа составляет 10 Дж. Определить полное число молекул газа.

9 .2. На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где - доля молекул, скорости которых заключены в интервале от до в расчете на единицу этого интервала.

Если, не меняя температуры, взять другой газ с большей молярной массой и таким же числом молекул, то…

1) величина максимума уменьшится;

2) площадь под кривой увеличится;

3) площадь заштрихованной полоски уменьшится;

4) максимум кривой сместится влево.

9.3. Чему равна плотность воздуха на высоте 4 км от поверхности Земли? Температуру воздуха считать постоянной и равной t = 0°C. Давление воздуха у поверхности Земли равно 10⁵ Н/м².

9 .4. Плотность некоторого газа ρ = 0,06 кг/м³. Средняя квадратичная скорость его молекул равна 600 м/с. Давление, которое газ оказывает на стенки сосуда….

9.5. На рисунке стрелками указаны направления двух изопроцессов 1-2 и 2-3 для одного и того же количества идеального газа. Укажите соотношения объемов, относящихся к этим процессам, и поясните ответ.

1. V₁<V₂ 2. V₂>V₃ 3. V₁ = V₂ 4. V₁>V₂ 5. V₁ = V₃

9.6. Трехатомный газ массой m = 0,047 кг под давлением P = 260 кПа и температуре t = 20^оС занимает объем V = 10 л. Определить удельную теплоемкость C_p этого газа.

9.7. Водород массой 10 г нагрели на ΔT = 200 К, причем газу было передано количество теплоты Q = 40 кДж. Найти изменение внутренней энергии ΔU и совершенную им работу А.

9.8. С одним молем идеального одноатомного газа совершают циклический процесс 1–2–3–4–1 (см. рисунок). Во сколько раз КПД данного цикла меньше, чем КПД идеальной тепловой машины, работающей при тех же максимальной и минимальной температурах?

9.9. Газ, совершающий цикл Карно, 2/3 теплоты Q₁, полученной от нагревателя, отдает охладителю. Температура охладителя T₂=280 К. Определить температуру T₁ нагревателя.

9.10. Изменение энтропии при изотермическом расширении 0,5 молей углекислого газа от объема V₁ до V₂ =38 м³ равноΔS= 5,15 Дж/К. Чему равен начальный объем газа V₁?

Идз «мкт. Термодинамика» Вариант 10

10.1. При температуре 320 К и давлении 1,66·10⁵ Па плотность газа равна 2 кг/м³. Определить молярную массу этого газа.

1 0.2. На рисунке представлены графики функций распределения концентрации n молекул одного и того же идеального газа во внешнем однородном поле силы тяжести от высоты h для двух разных температур ( распределение Больцмана). Для этих распределений верными являются утверждения, что

1) температура Т₁ больше температуры Т₂

2) концентрация молекул газа при меньшей температуре на «нулевом уровне» (h = 0) меньше

3) температура Т₂ больше температуры Т₁

4) концентрация молекул газа при меньшей температуре на «нулевом уровне» (h = 0) больше.

10.3. При некоторой температуре распределение молекул идеального газа по модулям скоростей (распределение Максвелла) оказалось таким, что скоростям V₁ = 200 м/с и V₂ = 800 м/с соответствует одинаковое значение функции распределения Максвелла . Определите величину наиболее вероятной скорости молекул этого газа.

10.4.Средняя квадратичная скорость молекул некоторого газа при нормальных условиях равна 480 м/с. Сколько молекул содержит 1 г этого газа?

1 0.5. На рисунке представлены изобарические процессы для одной и той же массы идеального газа. Укажите номер правильного соотношения между давлениями поясните ответ.

1. Р₁ = Р ₂ 2. Р₁<Р₂ 3. Р₂>Р₁

10.6. Кинетическая энергия вращательного движения всех молекул в 2 г водорода при температуре 100 К равна …

10.7. При адиабатном расширении кислорода с начальной температурой Т₁=320 К внутренняя энергия уменьшилась на ΔU = 8,4 кДж, а его объем увеличился в 10 раз. Определить массу кислорода.

10.8. Три моля идеального газа, находящегося при температуре Т₁ = 273 К, изотермически расширился в пять раз, а затем изохорически нагрели так, что в конечном состоянии давление стало равно первоначальному. За весь процесс газу сообщили количество теплоты равное Q = 80 кДж. Постройте график процесса в координатах Р - V. Найдите: а) коэффициент Пуассона γ для этого газа, б) приращение внутренней энергии ΔU, работу А_1-2-3, количество теплоты Q_1-2-3, полученное газом.

10.9. На диаграмме (Р,V) изображен цикл Карно для идеального газа.

Для величины работы адиабатического расширения газа А_2-3и адиабатического сжатияА_4-1справедливо соотношение

1. А_2-3> A_4-1| 2) A_2-3 = |A_4-1|

3) A_2-3 < | A_4-1 |4) работы невозможно сравнить

10.10. Лед массой m = 0,1 кг плавят при температуре 0°С, а затем образовавшееся количество воды нагревают до 50° С. Найти суммарное изменение энтропии на этих процессах, если удельная теплота плавления льда λ = 3,3510⁵ Дж/кг, удельная теплоемкость воды С_УД = 4,1910³ Дж/кгК