Идз «мкт. Термодинамика» Вариант 19

1. Определить, сколько молекул содержится в 1 мм³ воды и какова масса молекулы воды.

2. Зависимость концентрации молекул одного и того же идеального газа во внешнем однородном поле силы тяжести от высоты для двух разных температур( Т₂ > Т₁) представлена на рисунке …

19.3. При каком значении скорости V пересекаются кривые распределения Максвелла для температур Т₁ и Т₂ = 2 Т₁? Ответ представьте как долю вероятной скорости V = nV_вер .

4. Идеальный газ переведен из состояния 1 в состояние 2. Между температурой газа Т₁ в начальном состоянии и температурой T₂ в конечном состоянии справедливо соотношение

1) Т₁>T₂ 2) T₁ = T₂ 3) T₁<T₂ 4) однозначного ответа дать нельзя

19.5. Молярная внутренняя энергия U_m некоторого двухатомного газа равна 6,02 кДж. Определить среднюю кинетическую энергию <Wвр> вращательного движения одной молекулы этого газа. Газ считать идеальным.

19.6. Определить суммарную кинетическую энергию W_k поступательного движения всех молекул газа, находящегося в сосуде объемом V=3 л под давлением P=540 кПа.

19.7. При изотермическом расширении 10г азота, находящегося при температуре 17°С, газ получил количество теплоты, равное 860 Дж. Молярная масса азота М = 28 ·10^-3 кг/ моль. Во сколько раз изменилось давление азота при расширении?

19.8. Идеальный двухатомный газ совершает цикл Карно, график которого изображен на рисунке. Объемы газов в состояниях 2 и 3 равны соответственно V₂ = 12 л и V₃ = 16 л. Найдите КПД цикла.

19.9. Газ, совершающий цикл Карно, получает теплоту Q₁ = 84 кДж. Определить работу A газа, если температура T₁ теплоотдатчика в три раза выше температуры T₂ теплоприемника.

19.10. При переходе массы m = 6 г водорода от объема V₁ = 20 л под давлением Р₁ = 150 кПа к объему V₂ = 60 л под давлением Р₂ = 100 кПа приращение S энтропии равно ….

Идз «мкт. Термодинамика» Вариант 20

20.1. Определить число молей  и число N молекул газа, содержащегося в колбе емкостью V = 240 см, если температура газа T = 290 К и давление p = 50 кПа.

20.2. Формула Больцмана характеризует распределение частиц, находящихся в состоянии хаотического теплового движения, в потенциальном силовом поле, в частностираспределение молекуд по высоте в изотермической атмосфере. Соотнесите рисунки и соответствующие им утверждения.

Укажите соответствие для каждого нумерованного элемента задания

1. Распределение молекул воздуха в атмосфере Земли.

2. Распределение молекул в силовом поле при температуре Т → 0.

3. Распределение молекул не является больцмановским и описывается функцией.

4. Распределение молекул в силовом поле при очень высокой температуре, когда энергия хаотического теплового движения значительно превосходит потенциальную энергию молекул.

5. Распределение молекул по кинетическим энергиям.

20.3. Найти относительное число молекул газа, скорости которых отличаются от средней арифметической скорости не больше чем на 0,5%.

20.4. Посередине откачанного и запаянного с обоих концов капилляра, расположенного горизонтально, находится столбик ртути длиной l = 20 см. Если капилляр поставить вертикально, то столбик ртути переместится на l = 10 см. До какого давления P₀ был откачан капилляр? Длина капилляра L = 1 м.

20.5. На рисунке приведены графики изобарических процессов, проведенных при одинаковом давлении для различных масс одного и того же идеального газа. Укажите номер графика, соответствующего большей массе и поясните ответ.

1

2

1. m₁ = m₂ 2) m₂>m₁ 3) m₁>m₂

20.6. Кинетическая энергия поступательного движения всех молекул в 2 г водорода при температуре 100 К равна …

20.7. Объем V₁=7,5 л кислорода адиабатически сжимается до объема V₂=1 л, причем в конце сжатия установилось давление р₂=1,6 МПа. Под каким давлением р₁ находился газ до сжатия?

20.8. Азот массой m = 5,6 г при давлении P₁ = 10⁵ Па имел объем V₁=5 л, а

в конечном состоянии при давлении P₃ =3∙10⁵ Па объем V₃ = 2 л. Переход от первого состояния ко второму произведен в два этапа: сначала по изохоре, а затем по адиабате. Постройте график процесса в координатах Р – V и определите приращение внутренней энергии ΔU_1-2-3 газа за весь процесс.

20.9. Газ совершает цикл Карно. Абсолютная температура T₁ нагревателя в четыре раза выше абсолютной температуры T₂ охладителя. Какую долю теплоты, получаемой за один цикл от нагревателя, газ отдает охладителю?

20.10. В результате нагревания одного моля азота его абсолютная температура увеличилась вдвое, а энтропия увеличилась на S = 14,4 Дж/К. Изобарически или изохорически производилось нагревание газа?

41