Варіант 11

1. 1 л гелію, що знаходиться при нормальних умовах, ізотермічно розширюється за рахунок одержаного з зовні тепла до об’єму 2 л. Знайти: 1) роботу, виконану газом при розширенні; 2) кількість підведеного до газу тепла.

2. При адіабатичному стиску одного кіломоля двохатомного газу була здійснена робота в 146 кДж. На скільки збільшилась температура при стиску?

3. Яка середня довжина вільного пробігу молекул водню при тиску 1,65^.10⁵ Н/м² і температурі 7 С.

4. Азот масою 200 г розширюється ізотермічно при температурі Т  280 К, збільшуючи об’єм у 2 рази. Знайти: 1) зміну внутрішньої енергії газу; 2) виконану при розширенні роботу.

5. Знайти середній час між двома послідовними зіткненнями молекул азоту при температурі 10 С і тиску 133 Па?

6. Знайти коефіцієнт теплопровідності водню, якщо відомо, що коефіцієнт внутрішнього тертя для нього при цих умовах дорівнює 8,6^.10 Н^.с/м².

7. Вуглекислий газ, що знаходиться під тиском р₁  100 кПа при температурі Т₁  200 К, адіабатично стискують до тиску р₂  кПа. Знайти температуру газу після стиску.

8. Простір між двома паралельними площинами площею 150 см² кожна, які знаходяться на відстані 5 мм одна від одної, заповнено киснем. Одна пластина підтримується при температурі 17 С, а друга – при температурі 27 С. Визначити кількість теплоти, що проходить за 5 хв. шляхом теплопровідності від однієї площини до другої. Кисень знаходиться при нормальних умовах. Ефективний діаметр молекул кисню дорівнює 0,36 нм.

9. 1 кмоль багатоатомного газу нагрівається на 100 С в умовах вільного розширення. Знайти: 1) кількість теплоти, передану газу; 2) зміну внутрішньої енергії; 3) роботу розширення.

10. Одноатомний газ масою 0,1 кмоль, що займає об’єм V₁  5 м³, при тискові р₁  100 кПа, стискується ізобарно до об’єму V₂  1 м³, потім стискується адіабатично і розширюється при сталій температурі до початкового об’єму і тиску. Побудувати графік процесу. Знайти температуру, об’єм і тиск газу, що відповідають характерним точкам циклу. Знайти роботу газу, виконану за цикл.

Варіант 12

1. При ізотермічному розширенні 2 м³ газу, тиск його змінюється від р₁  5 ат до р₂  4 ат. Знайти виконану при цьому роботу.

2. В скільки разів зменшиться середня квадратична швидкість молекул двохатомного газу при адіабатичному збільшенні об’єму газу в 2 рази.

3. 10 г кисню, що знаходиться при нормальних умовах стискується до об’єму в 1,4^.10^- 3 м³. Знайти: тиск і температуру кисню після стиску, якщо: 1) кисень стискується ізотермічно; 2) кисень стискується адіабатично. Знайти роботу стиску в кожному з цих випадків.

4. В посудині під поршнем знаходиться горючий газ, що займає при нормальних умовах об’єм 10^-4 м^{^3}. При швидкому стиску газ займається. Знайти температуру, при якій займається горючий газ, якщо відомо, що робота стиску дорівнює 4,73 кГм.

5. Яка максимально можлива кількість молекул газу може знаходитись в 1 см³ сферичної посудини, діаметр якої дорівнює 15 см, щоб молекули не зіштовхувались одна з одною? Діаметр молекули газу прийняти рівним 3^.10^-7 см, а температура газу дорівнює 0 С.

6. Знайти коефіцієнт теплопровідності повітря при температурі 10 С і тиску 10⁵ Н/см². Діаметр молекули повітря дорівнює 3^.10^-8 см.

7. Середня довжина вільного пробігу атомів гелію при нормальних умовах <l>  180 нм. Визначити коефіцієнт дифузії Д гелію.

8. Два горизонтальних диски радіусом   20 см розташовані один над одним так, що осі їх співпадають. Відстань між площинами дисків d  0,5 см. Верхній диск нерухомий, нижній – обертається з частотою   10 с^-1. Знайти обертаючий момент М, діючий на верхній диск. Повітря знаходиться при нормальних умовах.

9. Один моль ідеального газу здійснює процес, зображений на діаграмі. Газ проходить послідовно стани 1, 2, 3, 4. При цьому Т₁  Т₃  2Т₀, Т₄  T₀, Т₂  4Т₀, р₁  р₂  2р₀.

1

2

Р

2Р₀

Р₀

4

3

4Т₀

2Т₀

0

Т

р₃  р₄  р₀/2. Знайти роботу, що здійснює газ за цикл.

10. При ізотермічному розширенні одного моля кисню, що має температуру Т  300 К, газ поглинає теплоту, що дорівнює Q  2 кДж. У скільки разів збільшився об’єм газу?