Раздел 4. Уравнение Клапейрона-Менделеева.

1. Определите давление 30 г кислорода в сосуде объемом 10 л при температуре 20С.

2. Найдите массу пропана (С₃Н₈) в газовом баллоне емкостью 20 л, если пропан при температуре 20С оказывает давление 6 атм. на стенки баллона.

3. Сколько молекул содержится в водороде, оказывающем давление 200 кПа на стенки сосуда емкостью 8 л при температуре 303 К?

4. (д) Какова емкость сосуда, если содержащийся в нем воздух, взятый в количестве 20 моль, оказывает на стенки сосуда давление 300 кПа при температуре 300 К?

5. Средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа составляет 410^-21 Дж. Какой объем занимает этот газ, взятый в количестве 10 моль, при давлении на стенки сосуда 0,5 атм.?

6. (д) Найдите среднеквадратическую скорость молекул воздуха массой 1,2 кг, оказывающего давление 90 кПа на стенки резервуара объемом 1 м³.

7. Определите плотность воздуха в баллоне при температуре 25С, если давление, оказываемое воздухом на стенки сосуда, составляет 120 кПа.

8. (д) Днем, при температуре 20С, атмосферное давление составляло 760 мм. рт. ст. Ночью, при температуре 6С, оно уменьшилось до 750 мм. рт. ст. На сколько изменилась плотность воздуха и в какую сторону? Считайте, что 760 мм. рт. ст. соответствует 101325 Па.

9. 50-литровый баллон с кислородом оснащен манометром и термометром. Манометр показывает 5 атм., а показания термометра равны 35С. Найдите массу кислорода в баллоне. Атмосферное давление нормальное.

10. (д) Баллон с пропаном оснащен манометром и термометром. Термометр показывает 27С. Плотность пропана равна 5 кг/м³. Атмосферное давление нормальное. Определите показания манометра.

11. Воздух в комнате объемом 50 м³ находился при нормальных условиях. Когда протопили печь, температура воздуха повысилась до 20С. Какая масса воздуха вышла из комнаты через щели?

12. (д) Воздух в комнате объемом 30 м³ находился при нормальных условиях. До Когда протопили печь, температура воздуха стала повышаться. До какой величины должна повыситься температура воздуха в комнате, чтобы при этом из комнаты через щели вышел 1% первоначальной массы воздуха?

13. (*) В воздушном шарике объемом V = 8 л находится m = 11 г воздуха при температуре t = 25 С. Найдите силу F давления воздуха, находящегося внутри шарика, на его резиновую оболочку.

14. (д*) В баллоне цилиндрической формы находится углекислый газ массой m = 30 г. при температуре 320 К. Диаметр дна баллона d = 30 см, высота баллона h = 80 см. С какой силой F_д давит газ на дно баллона и с какой силой F_с – на боковую стенку?

Раздел 5. Уравнение состояния идеального газа.

1. Г аз находится в цилиндрическом сосуде, закрытом с одной стороны подвижным поршнем. Сначала газ занимал объем 15 л при температуре 20С и давлении на стенки сосуда равном 100 кПа. Затем, после изменения объема, температура газ увеличилась до 25С, а давление возросло до 150 кПа. Каков новый объем газа?

2. (*) Объем газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, увеличили в 1,5 раза, а температуру увеличили в 2,5 раза. Во сколько раз и в какую сторону изменилось давление газа?

3. Объем газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, увеличили в 1,5 раза, а температуру увеличили в 2,5 раза. Во сколько раз и в какую сторону изменилось давление газа?

4. (д) Объем газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, увеличили в 1,2 раза, а давление увеличилось в 1,5 раза. Во сколько раз и в какую сторону изменилась температура газа?

5. Объем газа, находящегося в сосуде переменной емкости, уменьшился в 2 раза, а давление возросло на 25% от первоначального. Во сколько раз и в какую сторону изменилась температура газа?

6. (д) Объем газа, находящегося в сосуде переменной емкости, увеличился в 1,5 раза, а давление уменьшилось на 10% от первоначального. На сколько процентов и в какую сторону изменилась температура газа?