Вариант 7

1. Найти концентрацию молекул газа при t = 27C под давлением 1 мм. рт.т.

2. Определить давление 4 кг кислорода, заключенного в сосуд емкостью 2 м³ при температуре 29С.

3. определить коэффициент теплопроводности  азота, если коэффициент динамической вязкости  для него при тех же условиях равен 10 мкПас.

4. На какой высоте плотность в е раз (е – основание натурального логарифма) меньше по сравнению с его плотностью на уровне моря? Температуру воздуха и ускорение свободного падения считать не зависящей от высоты.

5. Азот находится под давлением р = 1 атм. при температуре Т = 300 К. Найти относительное число молекул азота, модуль скорости которых лежит в интервале скоростей от _ср + d, где d = 1 м/с. Внешние силы отсутствуют.

6. Газ при 27°С занимает объем V. До какой температуры его следует изобарно охладить, чтобы объем стал равным 0,5 V? Результат представить в единицах СИ.

7. Ц икл состоит из изотермы (Т₁ = 600 К), изобары и изохоры (см. рис.). Отношение V₂/V₃ = 2. Рабочее вещество – идеальный газ (i = 5). Определить КПД цикла как функцию максимальной и минимальной температур рабочего вещества.

ИДЗ-II (Молекулярная физика, термодинамика)

Вариант 8

1. Н а рисунке изображен график некоторого процесса в идеальном газе 1-2. Как меняется температура газа при переходе из состояния 1 в состояние 2.

2. Какая температура соответствует средней квадратичной скорости молекул углекислого газа, равной 720 км/час?

3. Найти плотность водорода при 7С и давлении р₁ = 0,510⁵ Н/м².

4. Ниже какого давления можно говорить о вакууме между стенками сосуда Дьюара, если расстояние между стенками сосуда равно 8 мм, а температура 17С? Эффективный диаметр молекул воздуха принять равным 0,27 м.

5. Найти относительное число молекул, модуль скорости которых больше модуля средней скорости.

6. Баллон, наполненный воздухом при нормальных условиях (Т₀ = 273 К, атмосферное давление p_атм = 10⁵ Па), закрыт клапаном площадью 10 см² и весом 200 Н. До какой температуры нужно нагреть воздух в баллоне, чтобы он открыл клапан? Ответ представить в единицах СИ и округлить до целого числа.

7. Определить число молекул водорода, пересекающих за одну секунду площадку S = 1 cм², расположенную перпендикулярно произвольной оси внутри сосуда с водородом. Водород находится при нормальных условиях.

ИДЗ-II (Молекулярная физика, термодинамика)

Вариант 9

1. Д ля некоторого газа постоянной массы даны графики изотермических процессов, происходящих при различных температурах. Какой из графиков соответствует процессу, протекающему при более высокой температуре? Ответ обосновать.

2. Пусть две тепловые машины работают по идеальному циклу Карно. Температура холодильника обоих машин одинакова и равна 0,1 температуры нагревателя машины 1.Температура нагревателя машины 1 больше температуры нагревателя машины 2 в 5 раз. КПД какой машины больше и во сколько раз?

3. Кислород массой m = 1 кг находится при температуре Т = 320 К. Определить: 1) внутреннюю энергию молекул кислорода; 2) среднюю кинетическую энергию вращательного движения молекул кислорода. Газ считать идеальным.

4. В закрытом сосуде находится смесь азота массой m₁ = 56 г и кислорода массой m₂ = 64 г. Определить изменение внутренней энергии этой смеси, если ее охладили на 20C.

5. В сосуде объемом V = 30 л находится кислород массой m = 100 г под давлением р = 310⁵ Па. Определить наиболее вероятное значение кинетической энергии молекул кислорода.

6. Газ находится под поршнем в горизонтальном цилиндрическом сосуде. Поршень может передвигаться в цилиндре без трения. Атмосферное давление равно 10⁵ Па. Объем газа 50 л. С какой силой нужно подействовать на поршень, чтобы объем газа уменьшился до 10 л? Площадь поршня 10 см². Сжатие газа изотермическое. Ответ представить в единицах СИ и округлите до десятых.

7. Найти среднюю потенциальную энергию молекул воздуха в поле тяготения Земли. На какой высоте от поверхности Земли потенциальная энергия молекул равна средней потенциальной энергии? Температуру воздуха считать постоянной и равной 0С.

ИДЗ-II (Молекулярная физика, термодинамика)