Вариант№
1	Антохонова Виктория Игоревна
2	Бедрицкий Роман Владимирович
3	Гатина Наталия Владимировна
4	Голещихина Алена Алексеевна
5	Данилецкая Ксения Станиславовна
6	Журба Максим Олегович
7	Кадетова Татьяна Александровна
8	Киселева Анастасия Евгеньевна
9	Ковалев Кирилл Александрович
10	Ковалева Инна Александровна
11	Кузикова Валентина Андреевна
12	Махашкеева Анастасия Юрьевна
13	Монахова Екатерина Алексеевна
14	Москвина Виктория Сергеевна
15	Мурзаспаева Айгерим Сериковна
16	Мусейко Александра Владимировна
17	Сальтевская Елизавета Евгеньевна
18	Сварацкий Янис Игоревич
19	Сейтказинова Асылгуль Николаевна
20	Сейфуллин Арман Зейнилович
21	Сергеева Полина Борисовна
22	Сибатаева Диляра Кайраткызы
23	Сигрянкина Светлана Сергеевна
24	Тагиев Полад Юсифалиевич
25	Тиспиреков Роман Прокопьевич
26	Тырганова Алена Алексеевна
27	Харитонова Виктория Валериевна

ИДЗ №2

Индивидуальные задания из задачника

Чернов И.П., Ларионов В.В., Тюрин Ю.И. Физика. Сборник задач. Часть I. Механика. Молекулярная физика. Термодинамика: Учебное пособие. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 2004.

Вариант № 1.

ДАВЛЕНИЕ ГАЗА. ТЕМПЕРАТУРА И СРЕДНЯЯ ЭНЕРГИЯ

ТЕПЛОВОГО ДВИЖЕНИЯ МОЛЕКУЛ.

УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА

1.1. В чем состоит статистический и термодинамический метод анализа вещества?

2.1. Современные вакуумные насосы позволяют получать давления Р = 410^15 атм. Считая, что газом является азот (при комнатной температуре), найти число его молекул в 1 см³.

Ответ: 1105 см3.

3.1. В баллоне емкостью 0,05 м³ находятся 0,12 Кмоль газа при давлении 6106 Па. Определить среднюю кинетическую энергию теплового движения молекулы газа.

Ответ: 0,6210^20 Дж.

4.1. В сосуде объемом V = 30 л содержится идеальный газ при температуре 0 С. После того как часть газа была выпущена наружу, давление в сосуде понизилось на Р = 0,78 атм. Найти массу выпущенного газа. Температура остается неизменной, плотность газа равна  = 1,3 кг/м³.

Ответ: 30 г.

Распределения максвелла и больцмана

1.1. При выводе выражения для функции распределения молекул по компоненте скорости v_zf(v_z) обычно используют поведение газа во внешнем гравитационном поле U(z). Поясните преимущество подобного рассмотрения.

2.1. Плотность некоторого газа  = 310^3 кг/м³. Найти давление Р газа, которое он оказывает на стенки сосуда, если средняя квадратичная скорость молекул газа равна 500 м/с.

Ответ: 250 Па.

3.1. При какой температуре газа, состоящего из смеси азота и кислорода, наиболее вероятные скорости молекул азота и кислорода будут отличаться друг от друга на v = 30 м/с.

Ответ: 370 К.

4.1. Найти относительное число молекул, скорости которых отличаются не более чем на 1 % от значения наиболее вероятной скорости.

Ответ: 1,66 %.

Явления переноса

1. При каких условиях газ можно считать разреженным?

2.1. Число молекул водорода в единице объема при некоторых условиях равно n = 1,810²⁵ м^3, коэффициент диффузии при этих условиях D = 1,4210^4 м²/с. Найти, чему равен для такого газа коэффициент вязкости .

Ответ:  = 8,5 мкПас.

3.1. Пространство между двумя параллельными пластинами площадью 150 см² каждая, находящимися на расстоянии 5 мм друг от друга, заполнено кислородом. Одна пластинка поддерживается при температуре 17 С, другая – при температуре 27 С. Определите коэффициент теплопроводности , если количество теплоты, прошедшее за 5 мин посредством теплопроводности от одной пластины к другой, равно 76,4 Дж.

Ответ:  = 8,510^2 Вт/(мК).

Первое начало термодинамики

1.1. Что называют термодинамической системой?

3.1. Два моля идеального одноатомного газа, находящегося при 0 С, сначала изохорно перевели в состояние, когда давление стало вдвое больше первоначального. Затем газ изобарно перевели в состояние, при котором его объем стал вдвое больше первоначального. Найти изменение внутренней энергии газа.

Ответ: 20,4 кДж.

Второе начало термодинамики

1. Какой круговой процесс называется равновесным и обратимым?

2.1. Определить давление и температуру воздуха при совершении цикла Карно в точках пересечения изотерм и адиабат, если максимальное давление и объем равны Р₁ = 1 МПа и V₃ = 6 м³, минимальные Р₃ = 0,1 МПа и V₁ = 1 м³. Масса воздуха m = 10 кг, показатель адиабаты  = 1,4.

Ответ: Т₁ = Т₂ = 349 К; Р₂ = 5,9510⁵ Па; V₂ = 1,68 м³;

Т₃ = Т₄ = 210 К; Р₄ = 1,6710⁵ Па; V₄ = 3,59 м³.

3.1. Мощность паровой машины 10 кВт, объем цилиндра 4 л, объем V₀ = 1 л, объем V₁ = 3 л. Давление пара в котле Р₁ = 1 МПа, в холодильнике Р₀ = = 0,1 МПа. Найти число циклов, которые делает машина за 1 с, если показатель адиабаты  = 1,3.

Ответ: 4 цикла.

4.1. Один моль двухатомного газа совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар. Найти КПД цикла, если газ, занимающий объем 10 л при давлении Р₁ = 10⁵ Па, увеличил эти параметры вдвое.

Ответ:  = 0,1.