Раздел 8. Внутренняя энергия идеального газа

1. Найдите внутреннюю энергию 100 г воздуха при температуре 20С.

2. (д) При какой температуре внутренняя энергия 1 кг неона будет составлять 140 кДж?

3. Какое количество молей аргона обладает внутренней энергией 0,1 МДж при температуре 30С?

4. (д) Одноатомный газ, состоящий из 510²⁵ молекул, находится в сосуде при температуре 303К. Определите внутреннюю энергию газа.

5. На сколько увеличивается внутренняя энергия 10 моль воздуха при повышении температуры на 20 К?

6. (д) Концентрация молекул 400 г гелия, находящегося под давлением 110 кПа, составляет 2,610²⁵ 1/м³. Определите внутреннюю энергию гелия.

7. Температуру водорода, находившегося в баллоне при температуре 0С, повышают на 50С. Во сколько раз возрастает внутренняя энергия водорода?

8. (д) Кислород массой 5 кг находится в баллоне при температуре 45С. Во сколько раз надо уменьшить абсолютную температуру кислорода, чтобы его внутренняя энергия уменьшилась на 20 кДж?

9. Воздух находится в резервуаре емкостью 50 л, оказывая на стенки давление 1,5 атм. Определите внутреннюю энергию воздуха.

10. (д) Воздух плотностью 1,28 кг/м³ находится в сосуде емкостью 2 л при температуре 20С. Определите внутреннюю энергию этого воздуха.

Раздел 9. Работа газа.

1. Давление газа, находящегося в цилиндре под поршнем, равно нормальному атмосферному. Какую работу совершает газ при изобарном увеличении своего объема от 2 л до 5 л?

2. Объем газа был равен 5 л. Газ нагрелся при постоянном давлении равном 150 кПа, совершив работу 300 Дж. Каким стал объем газа?

3. Газ находится в цилиндрическом сосуде, расположенном горизонтально и закрытом легкоподвижным поршнем диаметром 10 см. Определите работу газа при его нагревании, если от этого поршень переместился на 5 см. Атмосферное давление нормальное.

4. (д) Газ находится под нормальным давлением в цилиндрическом сосуде, расположенном горизонтально и закрытом легкоподвижным поршнем диаметром 15 см. Газ, при нагревании, совершил работу 50 Дж. На какое расстояние переместился поршень? Атмосферное давление нормальное.

5. В цилиндре под поршнем находятся 100 г воздуха. Определите работу воздуха по перемещению поршня при изобарном нагревании воздуха в цилиндре от 20С до 170С.

6. (д) Одноатомный газ в цилиндре под легкоподвижным поршнем совершил работу 10 кДж при изобарном нагревании. Каково изменение внутренней энергии газа?

7. Газ, находящийся в цилиндре под поршнем, увеличивает свой объем на 3 л при постоянном давлении равном 2 атм. за 30 секунд. Определите мощность, развиваемую поршнем при нагревании газа?

8. (д) Воздух массой 50 г находится в цилиндре, закрытом легкоподвижным поршнем. При нагревании температура газа увеличилась на 80 К, а поршень переместился на 1 см. Какова сила, с которой газ действует на поршень?

9. Используя график (см. рис. 1), найдите работу газа.

10. Используя график (см. рис. 2), найдите работу газа.

11. (д) Используя график (см. рис. 1.), найдите изменение внутренней энергии газа, считая газ одноатомным.