Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Сборник вопросов и задач по общей физике. Раздел 5. Молекулярная физика. Учебное пособие
.pdf
pV pV
A
220.
AVVpp
цикле Карно.
221.
222.
K
T
1
10,6n
223.
224.
225. Да; изменение энтропии не зависит от способа перехода из первого состояния во второе.
226. Энтропия изменилась больше у двухатомного газа.
227. При изобарном нагревании.
1
1 0,375
22 11
21 2 1
TT
12
CT T
V
12
RVV
ln ( )
1
1
nk
(1)
n
1
n
1
n
ln 2
21
.
1
.
2,1
Карно.
,
m
, где
240 г.
A – работа в
K
228.
229. 1 – изотермический, 2 – изобарный, 3 – изохорный,
4 – адиабатный (изоэнтропный) процесс.
230. а) 8,43 кДж/К; б) 11,8 кДж/К.
231.
0S.
lnSRn 20 Дж/К.
m
232. а) ln 2 2,88
SR
Дж/К;
M
m
б) ln 2
SR
2,88 Дж/К.
M
111
233. Энтропию можно увеличить, не сообщая теплоты,
в неравновесном процессе, например при расширении газа в
пустоту в адиабатных условиях.
234.
235.
SR
ln 2SR .
12
VV VV
12 12
ln ln 6,34
VV
12
V
236. В изотермическом процессе
SR
. Учи-
ln
V
тывая, что
ем:
SkNWNkWkW
.
237. При n γ изменение энтропии ΔS 0; при n γ S 0.
238. Количество теплоты определяется площадью под
графиком процесса.
240. 4,2 10
241.
243.
n
244.
Дж/К.
NN , ARkN ,
A
N
NN
A
A
5
Дж.
TT
34
1.
TT
21
ln
CS
p
ln
CS
V
2ln 18,26
SR
1
N
ln ln ln
T
2
T
1
T
2
T
1
V
2
V
1
VV W
1
2,12
.
21
N
, получа-
Дж
.
К
2
1
245.
0
exp
TT
SS
C
0
.
112
ln ln
R
S
247.
1
11
Дж/К.
nR
S
248.
S
249.
11
n
Q
250.
255.
256. Нет. Но на опыте наблюдается увеличение сечения
рассеяния при понижении температуры, связанное с притяжением молекул.
257.
258. а)
S
610
~ Tp ; ~ Tp .
Z
ln 340
TT
§ 6. Процессы переноса в газах
кг/м3;
увеличивается, не меняется; б) Z увеличи-
1,1 10
ln
1ln
R
1
T
2
1
5
.
.
46
Дж/К.
Дж/К.
вается, уменьшается.
259. Летом.
260. В 18,5 раз.
18
261.
Z
RT
M
1, 2 10
kT
p
2
d
6,7 10 Па.
2
9
с–1,
5
113
262. 1029.
263. а)
const , ;ZT б) T ; ZT .
1
264. а)
265. 9,4 10
const , Z ; б)
–9
м.
267. Если воздух откачан до состояния технического ва-
куума, то средняя длина свободного пробега определяется
расстоянием между стенками сосуда и не зависит от давления, поэтому теплопроводность становится пропорциональной давлению.
~1p
268.
269. а) 1,625 кг/м
270. 9 10
271. 3,25 10
Па.
3
–4
Вт/(мК).
–2
Вт/(мК).
; б) 60 нм; в) 588 м/с.
272. 11,4 мВт/(мК).
273. 9,5 10
–5 м2
/с.
; Z .
274. а) 0,68; б) 1,07; в) 0,82.
275. а)
~;T DT ; б)
32
;DT T .
276. Коэффициент диффузии.
277. Для одноатомного газа изменение вязкости сильнее.
(3 ) 2
278. Коэффициент диффузии увеличился в
раза, теплопроводность уменьшилась в
114
(1)2
21,15
21,74
раза.
p
279.
280. а)
281. а)
2
p
1
2
.
3
Dn ; const ; б) 32Dn
const ; б)
; в)
12n
;
1
~ n
.
12
n .
282. а)
283.
масса воздуха, N
284.
285.
286.
n 3; б) n 1; в) n 1.
2
F
q
Вт, где – коэффициент те-
vS MRT
2
3
dhN
A
FR r
2
4
kT T
21
()
tt
12
A
– число Авогадро.
Rrnh
2
dl
S
l
плопроводности воздуха.
TT rr
Tr T
287.
288. а)
1
4
21 1
rr
21
rr T T
12 1 2
0,45 H,
5
1, 8 1 0
Пас.
RT
19,3
Вт/м2,
M
29
ln /
ln /
rr
21
13,3
M – молярная
T
.
Вт/(мК);
TT
12
.
2
б)
Tr T T T
112
1
1
115
rr
1
rr
12
.
§ 7. Реальные газы и жидкости
Уравнение Ван-дер-Ваальса
293. Нельзя.
294. Гелия.
295. Не различаются.
296. Внутренняя энергия не изменилась, температура
понизилась.
298. а) 2,49 10
2,44 106 Па.
299. ()pV b RT ; 0,033.
300.
P Па.
i
301. а)
a 0,133 м
21,3 10
p 2,67 10
5
б)
p
Mb
6
Па; б) 2,36 106 Па; в) 2,58 106 Па; г)
6
Па/моль2; b 4 10–5 м3/моль,
7
RT a
2
M
pb
RT
Па = 263,5 атм;
7
Па = 254,7 атм.
2
2,58 10
a
302.
T
1027 и 107 К.
;
Rb
303. Меньшую.
Vb VV
304.
ART a
б) 2,745 кДж. Для идеального газа
221
ln ;
Vb VV
112
2
а) 2,735 кДж;
ln( ) 2, 7ARTVV кДж.
21
116
VV
305. а)
Ua
2
Vb VV
б)
ART a
ln 3230
Vb VV
работа совершаемая идеальным газом в тех же условиях:
V
2
ART
306.
307.
308.
ln 3310
V
1
AV V
a
T
Q
12
2
VV
21
aV V
21
CVV
V
2
aV V
VV
12
21
VV
12
221
112
Дж; в) QUA 3353 Дж.
123
2
0,139
Дж;
Дж,
м6Па/моль2.
5,94
К.
12
21
352
Дж.
310.
pVb
311. Отношение
для реального газа
1
T 110,5
2
нии работа газа равна убыли его внутренней энергии:
2
a
RC , откуда
2
V
T
2
T
1
TV b
11
V
К. При адиабатическим расшире-
const
можно найти из уравнения адиабаты
1
TVb
21
TVb
12
117
, где ()1
=
TV b
22
RC .
1
RC
V
V
,
,
T
2
AU U CT a
12 1
312.
TT
0
1
V
a
2()
CVVV V
TVV
V
112
()
VV
12
12 1 2
2
2
.
11
= 7360 Дж.
313. По условию dQ = –dU . Так как
dU C dT dV
a
;
V
Согласно первому началу термодинамики dQ dU pdV ,
то есть
pdV C dT dV
2
V
2
V
dQ dU a dV
CC
dT dT dT
2
a
, откуда
2
V
dV
Подставив
в полученное выше выражение для C , полу-
dT
чим после простых преобразований
TVb
314.
315.
SC R
SR
22
ln ln .
V
TVb
11
Vb
2
ln 4, 25
Vb
1
UCT
C
pV a
Дж/К.
, то
V
V
V
dV
V
2
2VC
dT
CpV
V
2
p
2
.
2
V
a
2
a
.
316.
TT
21
SC R
a
CV V
V
ln ln 37,8
V
11
12
TVb
22
TVb
11
288
118
Дж/К, где
К.
317. Должна увеличиваться.
8
27
kT
0
2
2
RT
p
a
bR
3
16
3
p
0
к
0,36
к
319.
T
К; кp 225 атм,
к
1
кг/м
к
3Mb
320.
0, 2 10
27
321.
a
64
658,4
3
.
kT
23
p
к
к
м6Па/моль2;
.
RT
к
p
T
4,3 10
к
9
mRV T V V
b
м
8
322.
324. Подставив в уравнение Ван-дер-Ваальса в приведен-
ных параметрах (см. пункт 5 введения к § 7)
5
3
/моль.
кк 21
8
CVVM
21
V
2,86
К.
5, 2, по-
T
лучим
, откуда кТТ555 К.
325. В 2,45 раза.
327. Да; нет; нет.
VpM
329.
жк
VRT
330. Не меняются.
mVV m m
331.
mVV
332. а) 0,018 м3; б) 2,268 м3; в) 0,693 м3.
3, 59
T
к
8
3
жп
пж пж
0,254
к
,где ,
, – плотность эфира.
VV
пж
.
119
Vmv
333.
mV
пп
vv
n
334.
NN
335. 120
A
Дж.
ж
пж
11
11
20 г,1,0л
;.
mRT
.
M
m 1,4510
336.
п
337.
338. 59%.
339. 9 С.
0
00пар
–5
кг; t 116 С.
1
f
M
возд
нас
M
10,5
%.
340. а) 1,73 10
§ 8. Поверхностные и капиллярные явления
342. Когда вода остыла, так как коэффициент поверхностного натяжения увеличивается при охлаждении жидкости, а именно силы поверхностного натяжения, действующие на шейку капли, удерживают каплю на весу вплоть до
момента отрыва (см. задачу 352).
343. Поверхностное натяжение больше у чистой воды.
Прочность же
мыльной воды.
344. В уплотненной почве образуются капилляры, по которым влага поднимается на поверхность и испаряется. Для
сохранения же влаги почву, наоборот, разрыхляют, разрушая
–5
кг; б) 277 К; в) 1,17 10–5 кг.
в жидкости
пленки зависит от вязкости, которая больше у
120
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]