5.Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа

1. Определите среднюю квадратичную скорость мо­лекул водорода при нормальных условиях, т. е. при дав­лении p₀ = 10⁵ Па и плотности ρ₀ = 0,09 кг/м³.

1. Определите среднюю квадратичную скорость мо­лекул ксенона при нормальных условиях, т. е. при дав­лении p₀ = 10⁵ Па и плотности ρ₀ = 5,85 кг/м³.

2. Определите среднюю квадратичную скорость мо­лекул кислорода при условиях, т. е. при нормальном давлении p₀ = 10⁵ Па и плотности ρ₀ = 1,43 кг/м³.

3. При каком давлении внутренняя энергия всех молекул идеального газа в объеме 2 м³ составляет 450 кДж?

4. Определите внутреннюю энергию одного моля идеального газа при нормальных условиях: p₀ = 10⁵ Па, объем моля V₀ = 22,4æ10^–3 м³.

5. В 1 м³ газа при давлении 1,2х10⁵ Па содержит­ся 2х10²⁵ молекул, средняя квадратичная скорость кото­рых 600 м/с. Определите массу одной молекулы этого газа.

6. Определите внутреннюю энергию всех моле­кул идеального газа в объеме 20 м³ при давлении 5х10⁵ Па.

7. При температуре 52 °C давление газа в баллоне равно 2æ10⁵ Па. При какой температуре его давление будет равным 2,5х10⁵ Па?

8. При температуре 320 K средняя квадратичная скорость молекул кислорода 500 м/с. Определите массу молекулы кислорода, не пользуясь Периодической сис­темой элементов Д.И. Менделеева.

9. Какое давление производят пары ртути в балло­не ртутной лампы вместимостью 3х10^–5 м³ при 300 K, если в нем содержится 10¹⁸ молекул?

10. Сколько молекул газа заключено в объеме 0,5 м³, если при температуре 300 K газ находится под давлени­ем 7,48х10⁵ Па?

6.Первое начало термодинамики и применение его к изопроцессам

1. При температуре 280 K и давлении 4æ10⁵ Па газ занимает объем 0,1 м³. Какая работа совершена над га­зом по увеличению его объема, если он нагрет до 420 K при постоянном давлении?

2. При изобарном нагревании некоторой массы кис­лорода на 200 K совершена работа 25 кДж по увеличе­нию его объема. Определите массу кислорода.

3. Кислород массой 160 г нагрет изобарно на 100 K. Определите работу, совершенную над газом при увеличе­нии его объема, и изменение внутренней энергии этого газа.

4. На сколько уменьшится внутренняя энергия 960 г кислорода при охлаждении его на 80 K?

5. Как изменится внутренняя энергия 4 моль одно­атомного идеального газа при уменьшении его темпера­туры на 200 K?

6. Определите внутреннюю энергию 5 кг аммиака NH₃ при температуре 340 K.

7. Определите изменение внутренней энергии 10 кг аммиака NH₃ при охлаждении его от 358 до 273 K.

8. Сколько воды при температуре 373 K надо доба­вить к 200 кг воды при температуре 283 K, чтобы полу­чить температуру смеси 310 K?

9. При изобарном расширении 20 г водорода его объем увеличился в два раза. Начальная температура газа 300 K. Определите работу расширения газа, изменение внутренней энергии и количество теплоты, сообщенной этому газу.

10. Газ при адиабатном процессе совершил работу 5æ10⁶ Дж. Как изменится его внутренняя энергия?