Идз «мкт. Термодинамика» Вариант 4

4.1. Гелий имеет температуру t = 27ºС. Кинетическая энергия хаотического теплового движения всех молекул газа составляет W_к = 10 Дж. Чему равно полное число молекул газа?

4.2. На какой высоте плотность воздуха при температуре Т = 300 К в е раз (е – основание натурального логарифма) меньше по сравнению с плотностью на уровне моря? Температура воздуха и ускорение свободного падения считайте не зависящими от высоты. Ускорение свободного падения принять равным g = 9,8 м/с². Молярная масса воздуха М = 0,029 кг/моль.

4.3. Давление воздуха внутри плотно закупоренной бутылки при температуре t₁ = 7°С было Р₁ = 100 кПа. При нагревании бутылки пробка вылетела. До какой температуры t₂ нагрели бутылку, если известно, что пробка вылетела при давлении воздуха в бутылке Р₂ = 130 кПа?

4.4. В колбе вместимостью V = 0,5 л находится кислород при нормальных условиях. Определить среднюю энергию поступательного движения всех молекул, содержащихся в колбе.

4.5. Газ в идеальной тепловой машине отдает охладителю 40 % теплоты, получаемой от нагревателя. Если температура нагревателя 450 К, то температура охладителя равна …

4.6. Изменение энтропии при изохорическом охлаждении кислорода от 550 до 275 К составило ΔS = - 28,80·10³ Дж/К. Сколько молей кислорода было использовано?

Идз «мкт. Термодинамика» Вариант 5

5.1. На рисунке приведены кривые, соответствующие зависимостям концентрации молекул от высоты для двух разных газов при одинаковой температуре. Какой график соответствует газу с большей массой молекул?

5.2. На какой высоте концентрация молекул воздуха станет в два раза меньше, чем на поверхности Земли? Считать температуру воздуха постоянной и равной 273 К. Ускорение свободного падения принять равным 9,8 м/ с². Молярная масса воздуха равна 0,029 кг/моль.

5 .3. В баллоне находилась масса m₁ = 10 кг газа при давлении Р₁ = 10 МПа. Какую массу m газа взяли из баллона, если давление стало равным Р₂ = 2,5 МПа? Температуру газа считать постоянной.

5.4. Два моля идеального одноатомного газа сначала изобарно нагрели, а затем, изохорно охладили до первоначальной температуры при этом давление газа уменьшилось в три раза (см. рис.). После этого система изотермически вернулась в начальное состояние. Начальная температура газа равна Т = 400 К. Какое количество теплоты получил газ за весь процесс?

5.5. Если количество теплоты, отдаваемое рабочим тело холодильнмку, увеличится в два раза, то коэффициент полезного действия тепловой машины …

1) уменьшится на 2) увеличится на

3) уменьшится на 4) увеличится на

5.6. Найти приращение S энтропии при переходе массы m=2,9 г метана от объема V₁=10 л при температуре t₁=80° С к объему V₂=40 л при температуре t₂=300° С.

Идз «мкт. Термодинамика» Вариант 6

6 .1. На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где – доля молекул, скорости которых заключены в интервале от до в расчете на единицу этого интервала. Для этой функции верным утверждением является…

1) При понижении температуры площадь под кривой уменьшается.

2) При повышении температуры максимум кривой смещается влево.

3) Площадь заштрихованной полоски с ростом температуры будет уменьшаться.

4) С уменьшением температуры высота максимума уменьшается.

6.2. Определите, во сколько раз уменьшается концентрация молекул углекислого газа СО₂ в атмосфере при изменении высоты от h₁ = 0 м до h₂ = 20 км от уровня моря и сравните полученный результат с изменением концентрации молекул водорода Н₂ в атмосфере при таких же условиях. Температуру считать равной 273 К. Атмосферу считать изотермической.

6.3. В вертикальном цилиндре под невесомым поршнем находится одноатомный идеальный газ, занимающий объем V₁= 25 л при температуре Т=280 К. Атмосферное давление равно Р_ат = 100 кПа. Цилиндр погружают в воду так, что поршень оказывается на глубине h = 10 м. Температуру считать постоянной. Плотность воды ρ =1000 кг/м³. Чему равен объем газа V₂ в погруженном состоянии?

6.4. Молярная теплоемкость идеального газа при постоянном давлении равна C_p=(7/2)R, где R= 8,31 Дж/(кг·моль) – универсальная газовая постоянная. Число вращательных степеней свободы молекулы равно …

1) 3 2) 9 3) 1 4) 2

6.5. Один моль одноатомного идеального газа, находящегося при давлении Р₁ = 1,010⁴ Па, адиабатически расширяется из состояния 1 в состояние 2, совершая работу А = 10 кДж. При этом его температура понизилась в 2 раза. Найти объемы V₁ и V₂ начального и конечного состояния, соответственно.

6.6. КПД цикла Карно равен 40%. Если на 20% увеличить температуру нагревателя и на 20 % уменьшить температуру охладителя, КПД (в %) достигнет значения …