Идз «мкт. Термодинамика» Вариант 11

11.1. В сосуде объемом V = 2×10^–3 м³ содержится смесь m₁ =1,6×10^–2 г кислорода и m₂ =1,4×10^–3 г азота. Молярные массы кислорода и азота равны, соответственно, M₁ = 32×10^–3 кг/моль и M₂ = 28×10^–3 кг/моль. Определите число молекул кислорода и азота в единице объема этого сосуда.

1 1.2. В сосуде, разделенном на две равные части неподвижной теплоизолирующей перегородкой, находятся одинаковые количества (число молекул) водорода и азота. Если давление газов в обеих частях сосуда одинаково, то распределение скоростей молекул газа в сосуде будет описываться кривыми…

11.3. Пассажирский самолет совершает полеты на высоте 8300 м. Чтобы не снабжать пассажиров кислородными масками, в кабинах при помощи компрессора поддерживается постоянное давление, соответствующее высоте 2700 м. Найдите во сколько раз плотность воздуха в кабине больше плотности воздуха вне ее?

11.4. В закрытом сосуде объемом V = 1 м находится масса m₁ = 1,6 кг кислорода и масса m₂ = 0,9 кг воды. Найти давление Р в сосуде при температуре t = 500° С, зная, что при этой температуре вся вода превращается в пар.

1 1.5. На рисунке три точки a, b, c характеризуют три состояния одного и того же количества идеального газа. Какое из состояний соответствует большей плотности газа? Укажите его номер и поясните ответ.

11.6. Средняя квадратичная скорость молекул водорода при некоторой температуре равна 1940 м/с. Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул водорода при этой температуре. Молярную массу водорода считать равной М=2∙10^-3 кг/моль.

11.7. Расширяясь, водород совершил работу А = 6 кДж. Определить количество теплоты, подведенное к газу, если процесс протекал: 1) изобарно; 2) изотермически

1 1.8. КПД тепловой машины, работающей по циклу, состоящему из изотермы 1 – 2, изохоры 2 – 3 и адиабаты 3 – 1, равен η

= 75%. Разность максимальной и минимальной температур газа в цикле равна ΔТ = 100К. Найдите работу, совершенную одним молем двухатомного газа в изотермическом процессе.

11.9. В идеальной тепловой машине из каждого 1 Дж теплоты, получаемого от нагревателя, 0,75 Дж отдается холодильнику. Если температура холодильника 27 ⁰С, то температура нагревателя (в⁰С) равна …

11.10. Чему равно отношение ΔS_T/ΔS_Vизменения энтропии при изотермическом расширении и изохорическом охлаждении гелия от давления Р₁ = 100 кПа до давления Р₂ = 50 кПа?

Идз «мкт. Термодинамика» Вариант 12

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

12.2. На рисунке приведены кривые, соответствующие зависимостям концентрации молекул одного и того же идеального газа от высоты при различных температурах. Какому соотношению удовлетворяют температуры газа:

1) T₁>T₂

2) T₁<T₂

3) T₁ = T₂

12.3. Какая часть молекул воздуха при температуре t =17°C обладает скоростями отличающимися от наиболее вероятной скорости не больше чем на 0,50 м/с.

12.4. Во сколько раз плотность r₁ воздуха, заполняющего помещение зимой (t = 7° С), больше его плотности r₂ летом (t = 37° С)? Давление газа считать постоянным.

1 2.5. На рисунке приведены графики зависимости плотности ρ одного и того же идеального газа от давления Р при разных температурах. Более высокая температура соответствует графику, приведенному под номером…

12.6. Вычислить удельные теплоемкости газа, зная, что его молярная масса M=4∙10^-3кг/моль и отношение теплоемкостей

= 1,67.

12.7. В цилиндрическом сосуде находится 20 г азота, сжатого поршнем массой 200 кг, на котором лежит груз массой 75 кг. Температура газа 17°С,. На какую высоту поднимется при этом груз, если газ нагреть до 250°С? Процесс считать изобарным, нагреванием сосуда и внешним давлением пренебречь. Молярная масса азота равна 28· 10 ^-3 кг/ моль.

12.8. На Р – V диаграмме изображент цикл, проводимый с двухатомным идеальным газом. Изменение внутренней энергии при процессе перехода системы из состояния 1 в состояние 2 равно

= 10 кДж. Чему равна работа за цикл? Определите КПД этого цикла.

12.9. Газ, являясь рабочим веществом в цикле Карно, получил от теплоотдатчика теплоту Q₁= 4,36 кДж и совершил работу A = 2,4 кДж. Определить температуру теплоотдатчика, если температура теплоприемника T₂ = 273 К.

12.10. Кислород массой m = 8 г и объемом V₁ = 10 л, взятый при температуре t₁ = 80°С, расширился до объема V₂ = 40 л. При этом его температура стала равной t₂ = 300°С. Чему равно приращение DS энтропии?