Идз «мкт. Термодинамика» Вариант 21

21.1. Баллон содержит азот (М = 0,028 кг/моль) при давлении Р =2 МПа. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы азота равна 6,2110^-21 Дж. Определите плотность газа в этом случае.

21.2. Для распределения Максвелла по модулям скоростей молекул для разных газов при одинаковой температуре верны утверждения:

1) График 1 соответствует газу с большей массой молекул

2) График 2 соответствует газу с меньшей молярной массой молекул

_{3) Площадь под этими кривыми тем больше, чем больше молярная масса газа}

21.3. Найти изменение высоты Δh, соответствующее изменению давления на 100 Па, в двух случаях: 1) вблизи поверхности Земли, где температура Т =290 К, давление Р₁ = 100 кПа, 2) на некоторой высоте, где температура Т =220 К, давление Р₂ = 25 кПа.

21.4. Какой из, приведенных на рисунке графиков в замкнутом цикле , соответствует изохорическому процессу, происходящему с уменьшением температуры?

21.5. В одном из опытов стали нагревать воздух в сосуде постоянного объема. При этом температура воздуха в сосуде повысилась в 3 раза, а его давление возросло в 2 раза. Оказалось, что кран у сосуда закрыт плохо и через него просачивался воздух. Во сколько раз изменилась масса воздуха в сосуде?

21.6. Молярные теплоемкости гелия в процессах 1-2 и 1-3 равны С₁ и С₂соответственно. Тогда С₂/ С₁ составляет

1) 3/5 2) 7/5 3) 5/7 4) 5/3

21.7. Азот совершает круговой процесс, состоящий из двух изохор и двух изобар (см. рисунок). Количество теплоты, полученное газом в этом круговом процессе

1) 4 P₁ V₁ 2) 6,5 P₁ V₁ 3) 9,5 P₁ V₁ 4) 12 P₁ V₁

21.8. С одноатомным идеальным газом неизменной массы происходит циклический процесс, показанный на рисунке. За цикл газ совершает работу А_ц = 5 кДж. Какое количество теплоты газ получает за цикл от нагревателя? Определить КПД этого цикла.

21.9. Коэффициент полезного действия идеальной тепловой машины равен 30%. Если температура холодильника равна 7С, то температура нагревателя равна …

21.10. Масса m = 10 г кислорода изохорически нагревается от температуры t₁ = 50⁰ C до температуры t₂ = 150⁰ С, приращение S энтропии равно …Дж/К.

Идз «мкт. Термодинамика» Вариант 22

22.1. Средняя квадратичная скорость молекул водорода равна = 3×10³ м/с. Число молекул водорода в единице объема сосуда (n) при давлении P = 200 Па будет равно … 1/м³.

22.2. На рисунке представлена зависимость концентрации молекул n одного и того же идеального газа во внешнем однородном поле силы тяжести от высоты h для двух разных температур.

Какому соотношению удовлетворяют температуры газов:

1) T₁ > T₂ 2) T₁ < T₂ 3) T₁ = T₂

22.3. Воздух у поверхности Земли находится при нормальных условиях (давление Р = 100 кПа, температура t = 0 С). Температура и ускорение свободного падения (g = 9,8 м/с^-2) не зависит от высоты. Молярная масса воздуха равна M = 2910^-3 кг/моль. Определите отношение давления P₁ воздуха на высоте 1 км к давлению P₂ на дне скважины глубиной 0,5 км.

22.4. На рисунке показаны графики четырех процессов изменения состояния идеального газа. Какой из приведенных процессов соответствует процессу изохорного нагревания ?

22.5. Два сосуда, содержащих одинаковую массу одного и того же газа, соединены трубкой с краном. В первом сосуде давление 105 Па, во втором - 3·105 Па. Какое давление установится после открытия крана, если температура в сосудах была одинаковой и не менялась?

22.6. Кинетическая энергия вращательного движения всех молекул в 10 г азота при температуре 300 К равна …

22.7. Двух атомный ИГ, взятый в количестве 2,0 моль, совершает процесс 1 – 2 – 3 – 4, изображенный на рисунке. Количество теплоты, отданное газом в процессе 2–3, равно … кДж.

22.8. При изотермическом расширении 2 кг водорода, взятых при давлении

Р₁= 10 ⁵ Па и объеме V₁ = 8,31 м³, была совершена работа А5,47 ·10⁶ Дж. После изотермического расширения газ был адиабатически сжат, причем была совершена такая же по величине работа, что и при расширении. Постройте график этого процесса в координатах Р – V, предварительно вычислив параметры второго состояния Р₂, V₂ (в конце изотермического расширения) и параметры конечного состояния Р₃, V₃. Вычислите количество теплоты, полученное газом за весь процесс.

22.9. В идеальной тепловой машине из каждого 1 Дж теплоты, получаемого от нагревателя, 0,75 Дж отдается холодильнику. Если температура холодильника 27 ⁰С, то температура нагревателя (в⁰С) равна …

22.10. При изотермическом расширении массы m = 6  г водорода от давления p₁ = 100 кПа до давления p₂ = 50 кПа приращение S энтропии равно …Дж/К.