Физика практика_1 / Все семинары и ДЗ / 11_Семинар и ДЗ по теме Идеальный газ_МКТ

Идеальный газ. Молекулярно-кинетическая теория

Задания для работы на семинаре

Задача 1.

Газ при температуре Т = 309 К и давлении p = 0,7 МПа имеет плотность ρ = 12 кг/м³. Определить относительную молекулярную массу М_r газа.

Ответ: 44.

Задача 2.

Баллон вместимостью V = 30 л содержит смесь водорода и гелия при температуре Т = 300 К и давлении p = 828 кПа. Масса m смеси равна 24 г. Определить массу m₁ водорода и массу m₂ гелия.

Ответ: 15,86 г; 8,14 г.

Задача 3.

В колбе вместимостью V = 100 см³ содержится некоторый газ при температуре Т = 300 К. На сколько понизится давление p газа в колбе, если вследствие утечки из колбы выйдет N = 10²⁰ молекул?

Ответ: 4,14 кПа.

Задача 4.

При какой температуре Т средняя квадратичная скорость атомов гелия станет равной второй космической скорости υ₂ = 11,2 км/с?

Ответ: 20,1 кК.

Задача 5.

Барометр в кабине летящего вертолета показывает давление p = 90 кПа. На какой высоте летит вертолет, если на взлетной площадке барометр показывал давление p₀ = 100 кПа. Считать, что температура Т воздуха равна 290 К и не изменяется с высотой. Молярная масса воздуха М = 29 г/моль.

Ответ: 894 м.

Задача 6.

В U-образный манометр налита ртуть. Открытое колено манометра соединено с окружающим пространством при нормальном атмосферном давлении p₀, и ртуть в открытом колене стоит выше, чем в закрытом, на Δh = 10 см. При этом свободная от ртути часть трубки закрытого колена имеет длину l = 20 см. Когда открытое колено присоединили к баллону с воздухом, разность уровней ртути увеличилась и достигла значения Δh₁ = 26 см. Найти давление p_б воздуха в баллоне. Плотность ртути ρ = 13,6 г/см3. Ответ: 47,2 кПа.

Идеальный газ. Молекулярно-кинетическая теория

Домашнее задание

Вариант 1

Задача 1.1.

Баллон вместимостью V = 20 л содержит углекислый газ массой m = 500 г под давлением p = 1,3 МПа. Определить температуру Т газа.

Ответ: 275 К.

Задача 1.2.

В сосуде вместимостью V = 15 л находится смесь азота и водорода при температуре t = 23 °С и давлении p = 200 кПа. Определить массы смеси и ее компонентов, если массовая доля w₁ азота в смеси равна 0,7.

Ответ: 6,87 г; 4,81 г; 2,06 г.

Задача 1.3.

При какой температуре Т молекулы кислорода имеют такую же среднюю квадратичную скорость ‹υ_кв›, как молекулы водорода при температуре Т₁ = 100 К?

Ответ: 1600 К.