Фізичні основи молекулярного – кінетичної теорії і термодинаміки

1. Яку температуру t має маса m=2 г. азоту , що займає об'єм V=820см3 при тиску p=0,2 МПа?

1. Який об'єм V займає маса m=10 г. кисню при тиску p=100 кПа і температурі t=20 °С ?

1. Балон об'ємом V=12 л. наповнений азотом при тиску p=8,1 МПа і температурі t=17 °С . Яка маса азоту знаходиться в балоні ?

1. Тиск повітря всередині добре закритої пляшки при температурі t= 7°С був p1=100 кПа . При нагріванні пляшки пробка вилетіла. До якої температури t2 нагріли пляшку , якщо відомо , що пробка вилетіла при тиску повітря в пляшці p=130 кПа ?

1. Яким повинен бути найменьший об'єм V балона маючого масу m=6,4 кг кисню , якщо його стінки при температурі t=20 °С витримують тиск p=15,7 МПа ?

1. В балоні знаходиться маса m1=10 кг газу при тиску p=10 МПа . Яку масу дельта m газу взяли з балону , якщо тиск став дорівнювати p2=2,5 МПа ? Температуру газу вважати постійною .

1. Знайти масу m сірчаного газу ( SO2 ) , який займає об'єм V =25 л. при температурі t=27 °С і тиску p=100 кПа .

1. Знайти масу m повітря , який заповняє аудиторію висотою h =5м і площею пидлоги S=200м3 . Тиск повітря p=100 кПа , температура приміщення t=17 °С . Молярна маса повітря µ= 0,029 кг/моль.

1. В скільки разів густина p1 повітря , який заповнює приміщення взимку (t1=7°С ), більше його густини p2 влітку (t2=37°С ) ? Тиск газу вважати постійним .

1. Накреслити ізотерми маси m=0,5 г водню для тимператур : а) t1=0°С , б) t2=100 °С.

5.11 Накреслити ізотерми маси m=15,5 г кисню для тимператур : а) t1=29°С , б) t2=180 °С.

12. Яка кількість v газу знаходиться в балоні об'ємом V=10 м3 при тиску p=96 кПа і температурі t=17 °С.

13. Масу m= 5 г азоту , який знаходиться в закритому об'ємі V= 4л при температурі t1=20°С , нагрівають до температури t2=40 °С. Знайти тиск p1 і p2 газу до і після нагрівання.

14. Посередині відкачаного і запаяного з обох кінців капіляру , розташованого горизонтально, знаходиться стовпчик ртуті довжиною l= 20см. Якщо капіляр поставити вертикально , то стовпчик ртуті періміститься на дельта l =10см . До якого тиску po був відкачаний капіляр ? Довжина капіляра L=1м.

15. Багатьом відоме питання “Що важче: тонна свинця чи тона пробки?” На скільки дійсна вага пробки , яка в повітрі важить 9,8кН, більше дійсної ваги свинцю , який в повітрі важить також 9,8кН ? Температура повітря t=17°С , тиск p=100 кПа.

12. Якою повинна бути вага P оболонки дитячої повітряної кульки , наповненої воднем , щоб результуюча підйомна сила кульки F=0, тобто щоб кулька знаходилася в висячому стні ? Тиск всередині кульки дорівнюе тиску зовні. Радіус кульки r=12,5 см.

12. При температурі t=15°С тиск насиченої водяної пари p=12,3 кПа. Знайти густину p водяної пари.

12. Знайти густину p водня при температурі t=15°С і тиску p=97,3кПа

12. Деякий газ при температурі t=10°С і тиску p=200 кПа має густину p=0,34 кг/м3. Знайти молярну масу µ газу .

12. Посудина відкачана під тиском p=1.3310-9 Па температура повітря t=15°С. Знайти густину p повітря в посудині.

12. 12 г газу займають обєм 410^-3м³ при температурі 7С. Після нагрівання газу при постійному тиску його густина стала дорівнювати 610^-4г/см³. До якої температури нагріли газ?

13. 10 г кисню знаходиться під тиском 3 атм при температурі 10С. Після розширення внаслідок нагрівання при постійному тиску кисень зайняв обєм 10л. Знайти: 1) обєм газу до розширення, 2) температуру газу після розширення, 3) густину газу до розширення, 3) густину газу після розширення.

14. В запаяній посудині знаходиться вода, яка займає обєм, рівний половині обєму посудини. Знайти тиск і густину пари води при температурі 400С, знаючи, що при цій температурі вся вода перетворюється в пару.

15. Накреслити рафік залежності густини кисню: 1) від тиску при температурі Т=const=390K (0p4 атм) і 2) від температури при p=const=4 атм (200КТ300К через 20).

16. У закритій посудині місткістю 1м³ знаходиться 0.9кг води і 1.6кг кисню. Знайти тиск в посудині при температурі 500С, якщо відомо, що при цій температурі вся вода перетворюється в пару.

17. У посудині А місткістю V₁=3л знаходиться газ під тиском p₀=0.2 МПа. В посудині B місткістю V₂=4л знаходиться цей же газ під тиском p₀=МПа. Температура в обох посудинах однакова. Під яким тиском буде знаходитись газ, якщо зєднати посудини A і B трубкою.

18. 6 г вуглекислого газу (СО ₂) і 5г закиси азоту (NO₂) заповнюють посудину обємом 210^-3м³ . Який загальний тиск в посудині при температурі 127С.

19. В посудині знаходиться 14г азоту і 9г водню при температурі 10С і тиску 1МПа. Знайти: 1)молярну масу суміші, 2)обєм посудини.

20. У закриту посудину, наповнену повітрям вводиться диетиловий ефір (C₂H₅OC₂H₅). Повітря знаходиться при нормальних умовах. Після того, як увесь ефір випарився, тиск в посудині став дорівнювати 0.14 МПа. Яку кількість ефіру було введено в посудину?

21. В посудині місткістю 0.5л знаходиться 1г йоду в парообразному стані . При температурі 1000С тиск в посудині став дорівнювати 700мм ртутного стовпця. Знайти степінь дисоціації молекул йоду J₂ на атоми J при цих умовах. Молярна маса J₂ дорівнює 0.254 кг/моль.

22. В посудині знаходиться вуглекислий газ. При деякій температурі степінь дисоціації молекул вуглекислого газу на кисень і окис вуглецю дорівнює 25%. В скільки разів тиск в посудині при цих умовах буде більше того тиску, яке мало б місце, якщо б молекули вуглекислого газу не були дисоційовані?

23. Вважаючи, що у повітрі міститься 23.6% кисню і 76.4% азоту (по масі), знайти густину повітря при тиску 750мм ртутного стовпця і температурі 13С. Знайти парціальний тиск кисню і азоту при цих умовах.

24. В посудині знаходиться суміш 10г вуглекислого газу і 15г азоту. Знайти густину цієї суміші при температурі 27С і тиску 150кПа.

25. Знайти масу атома: 1)водню, 2)гелію.

26. Молекула азоту, яка летить зі швидкістю 500м/с, вдаряється нормально об стінку посудини і пружно відскакує від неї без втрати швидкості. Знайти імпульс сили, одержаний стінкою посудини за час удару.

27. Молекула азоту, яка летить зі швидкістю 500м/с, пружно вдаряється об стінку посудини. Напрям швидкості молекули і нормаль до стінки посудини складають кут 60. Знайти імпульс сили, одержаний стінкою посудини за час удару.

28. Молекула азоту летить зі швидкістю 430м/с. Знайти кількість руху цієї молекули.

29. Яке число молекул міститься в 1г водяної пари?

30. В посудині ємкістю 4л знаходиться 1г водню. Яке число молекул міститься в 1см³ цієї посудини?

31. Яке число молекул знаходиться в кімнаті обємом 80м³ при температурі 17С і тиску 750мм рт. ст.?

32. Скільки молекул буде знаходитись в 1см³ посудини при 10С, якщо посудину відкачено до найвищого розрядження, який створено сучасними лабораторними способами (р=10^-11мм рт.ст.)?

33. Для одержання хорошого вакууму у скляній посудині необхідно підігрівати стінки посудини при відкачці з ціллю усунути адсорбований газ. Обчислити, на скільки може підвищитись тиск у сферичній посудині радіусом r = 10см, якщо адсорбовані молекули зі стінок в посудину. Площа поперечного перерізу молекули вважати рівною 10^-15см², шар мономолекулярний температури 300С.

34. Яке число частин знаходиться в 1г йоду у стані пари, якщо степінь дисоціації його дорівнює 50%. Молярна маса йоду J₂ дорівнює 0.254кг/моль.

35. Яке число частинок знаходиться в 16г наполовину дисоційованого кисню?

36. В посудині знаходиться 10^-7моль кисню і 10^-6г азоту. Температура суміші дорівнює 100С. При цьому тиск дорівнює 10^-3мм рт.ст. Знайти: 1)обєм посудини, 2)парціальний тиск кисню і азоту, 3)число молекул в 1см³ цієї посудини.

37. Знайти середню квадратичну швидкість молекул повітря при температурі 17С, вважаючи повітря однорідним газом, молярна маса якого дорівнює =0.029 кг/моль.

38. Знайти відношення середніх квадратичних швидкостей молекул гелію і азоту при однакових температурах.

39. В момент вибуху атомної бомби розвивається температура, що дорівнює приблизно 10⁷К. Вважаючи, що при такій температурі всі молекули повністю дисоційовані на атоми, а атоми іонізовані, знайти середню квадратичну швидкість іону водню.

40. Знайти число молекул водню в 1см³, якщо тиск дорівнює 200мм рт.ст., а середня квадратична швидкість його молекул при даних умовах дорівнює 2400м/с.

41. Густина деякого газу дорівнює 610^-2кг/м³, середня квадратична швидкість молекул цього газу дорівнює 500м/с. Знайти тиск, з яким газ давить на стінки посудини.

42. В скільки разів середня квадратична швидкість пилинки, зваженої в повітрі, меньше середньої квадратичної швидкості молекул повітря? Маса пилинки 10^-8г. Повітря вважати однорідним газом, молярна маса якого дорівнює 0.029 кг/моль.

43. Знайти кількість руху молекули водню при температурі 20С. Швидкість молекули вважати рівною середній квадратичній швидкісті.

44. В посудині обємом 2л знаходиться 10г кисню під тиском 680мм рт.ст. Знайти: 1)середню квадратичну швидкість молекул деякого газу; 2)число молекул, що знаходяться в посудині; 3)густину газу.

45. Частинки гумігуту діаметром D=1мкм беруть участь у броунівському русі. Густина гумігуту =1г/см³. Знайти середню квадратичну швидкість частинок гумігуту при температурі 0С.

46. Середня квадратична швидкість молекул деякого газу дорівнює 450м/с. Тиск газу дорівнює 50кПа. Знайти густину газу при цих умовах.

47. 1)Знайти середню квадратичну швидкість молекул газу, густина якого при тиску 750мм рт.ст. дорівнює 8.210^-2кг/м³. 2)Чому дорівнює молярна маса цього газу, якщо значення густини дано для температури 17С?

48. Середня квадратична швидкість молекул деякого газу при початкових умовах дорівнює 461м/с. Яке число молекул міститься в 1г цього газу?

49. Чому дорівнює енергія тепового руху 20г кисню при температурі 10С? Яка частина цієї енергії приходиться на долю поступового руху і яка частина на долю обертального?

50. Знайти кінетичну енергію теплового руху молекул, які знаходяться в 1г повітря при температурі 15С. Повітря вважати однорідним газом, молярна маса якого дорівнює 0.029кг/моль.

51. Чому дорівнює енергія обертального руху молекул, які містяться в 1кг азоту при температурі 7С ?

52. Знайти внутрішню енергію W двохатомного газу, що знаходиться в посудині об’ємом V=2 л під тиском p=150 кПа.

53. Енергія поступального руху молекул азота, що знаходиться в балоні об’ємом V=20 л, W=5 кДж, а середня квадратична швидкість його молекул . Знайти массуm азота в балоні та тиск p, під яким він знаходиться.

54. При якій температурі Т енергія теплового руху атомів гелія достатня для того, щоб атоми гелія перебороли земне тяжіння та назавжди покинули земну атмосферу ? Вирішити аналогічну задачу для Місяця.

64. 1 кг двухатомного газу знаходиться під тиском p = 8*10⁴ н/м² і має густину  = 4 кг/м³. Знайти енергію теплового руху молекул газу при цих умовах.

65. Яка кількість молекул двухатомного газу займає об’єм V = 10 cм³ при тиску p = 40 мм. рт.ст. і при температурі t = 27C? Яку енергію теплового руху мають ці молекули.

66. Знайти питому теплоємність кисню при: 1) V = const і 2) p = const.

67. Знайти питому теплоємність при постійному тиску таких газів: 1) хлористого водню, 2) неону, 3) оксиду азоту, 4) оксиду вуглецю, 5) парів ртуті,

68. Знайти для кисню відношення питомої теплоємності при постійному тиску до питомої теплоємності при постійному об’ємі.

69. Для деякого двухатомного газу питома теплоємність при постійному тиску дорівнює 3,5 кал/г*град. Чому дорівнює маса одного кіломоля цього газу?

70. Чому дорівнює питома теплоємність Сv і Сp деяких двухатомних газів, якщо густина цього газу при нормальних умовах дорівнює 1,43 кг/м³?

71. Знайти питому теплоємність Сv і Сp деякого газу, якщо відомо, що маса одного кіломоля цього газу дорівнює  = 30 кг/моль і відношення Cp/Cv = 1,4.

72. В скільки разів теплоємність гримучого газу більша теплоємності водяної пари, отриманих при його згоранні? Задачу розв’язати для випадків: 1) V = const, 2) p = const.

73. Чому дорівнює степінь дисоціації кисню, якщо питома теплоємність його, при постійному тиску дорівнює 1050 дж/кг*град.

74. Знайти питому теплоємність Cv і Cp пароподібного йоду, якщо степінь дисоціації його дорівнює 50 . Маса одного кіломоля газу J₂ дорівнює 254 кг/кмоль.

75. Знайти чому дорівнює степінь дисоциації азоту, якщо відомо, що відношення Сp/Cv для нього дорівнює 1,47.

76. Знайти питому теплоємність при постійному тиску газової суміши, яка складається з 3 кмолей аргону і 2 кмолей азоту.

77. Знайти відношення Cp/Cv для газової суміши, яка складається з 8г гелію і 16 г кисню.

78. Питома теплоємність при постійному об’ємі газової суміши, яка складається з одного кіломоля кисню і з декількох кіломолей аргону, дорівнює 430 дж/кг*град. Яка кількість аргону знаходиться в газовій суміши?

79. 10 г кисню знаходяться під тиском 3*10⁵ н/м² при температурі 10С. Після нагрівання при постійному тиску газ зайняв об’єм в 10л. Знайти : 1) кількість тепла отриманого газом, 2) енергію теплового руху молекул газу до і після нагрівання.

80. 12 г азоту знаходяться в закритій посудині об’ємом 2 л при температурі 10С. Після нагрівання тиск в посудині став рівно 10⁴ мм. рт.ст. Яка кількість тепла було повідомлено газу при нагріванні?

81. 2 л азоту знаходяться під тиском 10⁵ н/м². Яку кількість тепла потрібно надати азоту, щоб: 1) при p = const об’єм збільшився в двічі, 2) при V = const тиск збільшився в двічі.

82. В закритій посудині знаходиться 14 г азоту під тиском 10⁵ н/м² і при температурі 27С. Після нагрівання тиск в посудині збільшився в 5 разів. Знайти: 1) до якої температури був нагрітий газ, 2) який об’єм посудини, 3) яку кількість тепла повідомлено газу.

83. Яку кількість тепла потрібно надати 12 г кисню, щоб нагріти його на 50 при постійному тиску?

84. Для нагрівання 40 г кисню від 16С до 40С затрачено 150 кал. При яких умовах нагрівався газ? ( При постійному об’ємі чи при постійному тиску? )

85. В закритій посудині об’ємом 10 л знаходиться повітря при тиску 10⁵ н/м²? Яку кількість тепла потрібно надати повітрю, щоб підняти тиск в 5 разів.

86. 1) Яку кількість вуглекислого газу можна нагріти від 20С до 100С кількістю тепла 0,053 ккал? 2) Наскільки при цьому зміниться кінетична енергія однієї молекули? Під час нагрівання газ розширюється при р = const.

87. В закритій посудині об’ємом V = 2 л знаходиться азот густина якого  = 1,4 кг/м³. Яку кількість тепла Q потрібно надати азоту, щоб нагріти його в цих умовах на t = 100?

88. Азот знаходиться в закритій посудині об’ємом 3 л при температурі 27С і тиском 3 ат. Після нагрівання тиск в посудині піднявся до 25 ат. Визначити: 1) температуру азоту після нагрівання, 2) кількість наданого азоту тепла.

89. Для нагрівання деякої кількості газу на 50 при постійному тиску необхідно затратити 160 кал. Якщо цю ж кількість газу охолодити на 100 при постійному об’ємі то виділиться 240 кал. Яке число степеней свободи мають молекули цого газу.

90. 10 г азоту знаходяться в закритій посудині при температурі 7С. 1) Яку кількість теплоти потрібно надати азоту, щоб збільшити середню квадратичну швидкість його молекул вдвічі? 2) В скільки разів при цьому зміниться температура газу? 3) В скільки разів при цьому зміниться тиск газу на стінки посудини?

91. Гелій знаходиться в закритій посудині об’ємом 2 л при температурі 20С і тиском в 10⁵ н/м². 1) Яку кількість теплоти потрібно надати гелію, щоб підняти його температуру на 100? 2) Яка буде середня квадратична швидкість його молекул при новій температурі? 3) Який встановиться тиск? 4) Яка буде енергія теплового руху його молекул?

92. В закритій посудині об’ємом 2 л знаходиться м грам азоту і м грам аргону при нормальних умовах. Яку кількість тепла потрібно надати , щоб нагріти цю газову суміш на 100?

93. Знайти середню арифметичну, середню квадратичну і найбільш ймовірну швидкість молекул газу, густина якого при тиску 300 мм. рт. ст. дорівнює 0,3 г/л.

94. При якій температурі середня квадратична швидкість молекул азоту більше їх найбільш ймовірної швидкості на 50 м/сек?

95. Яка частина молекул кисню при 0С має швидкість від 100 м/сек до 110 м/сек?

96. Яка частина молекул азоту при 150С має швидкості від 30 м/сек до 325 м/сек?

97. Яка частина молекул водню при 0С має швидкості від 2000 м/сек до 2100 м/сек?

98. В скільки разів число молекул N₁, швидкості яких лежать в інтервалі від V^-2 до V^-2 + V, менша числа молекул N₂, швидкості яких лежать вінтервалі від V_в до V_в + V?

99. Яка частина молекул азоту, знаходячихся при температурі T, мають швидкості, які лежать в інтервалі від V_в до V_в + V, де V = 20 м/сек? Задачу розвязати для: 1) T = 400K , 2) T = 900K.

100. Яка частина молекул азоту при температурі T = 150C має швидкості, які лежать в інтервалі від V₁ = 300 м/сек до V = 800 м/сек?

101. . Яка частина загальної кількості N молекул має швидкості : 1) більше найбільш вірогідної швидкості та 2) менше найбільш вірогідної швидкості ?

102. У балоні знаходиться 2,5 г кисню. Знайти кількість молекул кисню , швидкості яких перебільшують значення середньої квадратичної швидкості .

103. У посудині знаходиться 8 г кисню при температурі 1600К. Яка кількість молекул кисню має кінетичну енергію поступального руху , що перевищує значення W₀ = 6,65  10^-20 дж ?

104. Енергію заряджених частинок часто виміпюють в електрон- вольтах. 1 електрон-вольт (1 ев) - енергія, яку здобуває електрон, пройшовши у електричному полі різницю потенціалів в 1 в . можна сказати, що 1 ев = 1,6 10^-19 дж. Знайти : 1) при якій теппературі середня кінетична енергія поступального руху молекул дорівнює 1 ев , 2) при якій температурі 50% усіх молекул мають кінетичну енергію поступального руху, що перевищує 1 ев .

105. Робота іонізації атомів калію дорівнює 10⁵ ккал/кг-атом. Знайти, при якій температурі газу 10% усіх молекул мають кінетичну енергію поступального руху, що перевищує енергію. Яка необхіднадля іонізації одного атому калію.

106. Радянська висотна космічна станція розташована на горі Алагез в Арменії на висоті 3250 м над рівнем моря. Знайти тиск повітря на цій висоті.Температуру повітря вважати постійною і рівною 5С . Масу одного кіломолюповітря взяти рівною 29 кг/моль. Тиск повітря на рівні моря дорівнює 760 мм рт. ст.

107. Наякій висоті тиск повітря складає 75% тиску на рівні моря ? Температуру вважати постійною і рівною 0С.

108. Пасажирський літак виконує польоти на висоті 8300 м . Щоб не видавати пасажирам кисневі маски, в кабінах за допомогою компресора утримується постійний тиск , що відповідає висоті 2700 м .Знайти різницю тисків всередині і зовні кабіни.Середню температуру зовнішнього повітря вважати рівною 0С.

109. Знайти у попередній задачі, у скільки разів густина повітря всередині кабіни більше густини повітря зовні її, якщо температура зовнішнього простору дорівнює - 20С і температура всередині кабіни + 20С.

110. Скільки важить 1 м³ повітря: 1) біля поверхні Землі ; 2) на висоті 4 км від поверхні Землі ? Температуру повітря вважатипостійною і рівною 0С. Тиск повітря біля поверхні Землі дорівнює 10⁵ н/ м².

111. На якій висоті густина газу складає 50% від густини його на рівні моря? Температуру вважати постійною та рівною 0С. Задачу вирішити для 1) повітря та 2) водню.

112. Перрен, спостерігаючи за допомогою мікроскопу зміну концентрації змулених частинок гомігуту із зміною висоти та застосувавши барометричну формулу, експериментально віднайшов значення числа Авогадро.В одному з своїх дослідів Перрен знайшов,що при відстані між двома шарами у 100 мкм кількість змулених частинок гомігуту в одному шарі вдвічі більше, ніж в іншому. Температура гомігуту 20С.Частинки гомігуту діаметром 0,310^-4 см були змулені у рідині,густина якої на 0,2 г/ см³ менше густини частинок.Знайти за допомогою цих даних значення сталої Авогадро.

113. Визначити середню довжину вільного пробігу молекул вуглекислого газу при температурі 100С та тиску 0,1 мм рт.ст. Діаметр молекули вуглекислого газу взяти рівним 3,210^-8 см.

114. За допомогою іонізаційного манометра, встановленого на штучному супутнику Землі, було встановлено , що на висоті h=300 км від поверхні Землі концентрація частинок газу в атмосфері n=10¹³м^-3. Знайти середню довжину вільного пробігу  частинок газу на цій висоті. Діаметр частинок газу  = 0,2 нм.

115. Знайти середню довжину вільного пробігу  молекул повітря при нормальних умовах. Діаметр молекул повітря  = 0,3 нм.

116. Знайти середню кількість зіткнень z за одиницю часу молекул вуглекислого газу при температурі t = 100C, якщо середня довжина вільного пробігу  = 870 мкм.

117. Знайти середню кількість зіткнень Z за одиницю часу молекул азоту при тиску P = 53,33 кПа і температурі t = 27С.

118. У посудині об’ємом V = 0,5 л знаходиться кисень при нормальних умовах .Знайти загальну кількість зіткнень Z між молекулами кисню в цьому о’ємі за одиницю часу.

119. У скільки разів зменшується кількість зіткнень Z за одиницю часу молекул двохатомного газу , якщо об’єм газу адіабатично збільшити у 2 рази ?

120. Знайти середню довжину вільного пробігу  молекул азотупри тиску P = 10 кПа і температурі t = 17С.

121. Знайти середню довжину вільного пробігу  атомів гелію , якщо відомо , густина гелію  = 0,021 кг/м³.

122. Знайти сеердню довжину вільного пробігу  молекул водню при тиску P = 0,133 Па і температурі t = 50С.

123. При деякому тиску і температурі t = 0С середня довжина вільного пробігу молекул кисню  = 95 нм. Знайти середню кількість зіткнень Z за одиницю часу молекул кисню , якщо при тій самій температурі тиск кисню зменшити у 100 разів?

124. При деяких умовах середня довжина вільного пробігу молекул газу  = 160 нм , середня арифметична швидкість його молекул дорівнює 1,95 км/с. Знайти середню кількість зіткнень Z за одиницю часу молекул цього газу , якщо при цій самій температурі тиск газу зменшити в 1,27 раза?

125. У посудині , що має об’єм V = 100 см³ , знаходиться маса m = 0,5 г азоту. Знайти сеердню довжину вільного пробігу  молекул азоту .

126. В посудині знаходиться вуглекислий газ, густина якого  = 1,7кг/м³. Середня довжина вільного пробігу його молекул  = 79 нм. Знайти діаметр  молекул вуглекислого газу .

127. Знайти середній час  між двома послідовними зіткненнями молекул азоту при тиску P = 133 Па і температурі t = 10С .

128. Посудина з повітрям відкачана до тиску P = 1,33 10^-4 Па. Знайти густину  повітря в посудині , число молекул n в одиниці об“єму посудини і середню довжину вільного пробігу  молекул .Діаметр молекул повітря  = 0,3 нм . Молярна маса повітря  = 0,029 кг/моль. Температура повітря t = 17С.

129. Яка гранична кількість n молекул газу повинна знаходитись в одиниці об“єму сферичної посудини , щоб молекули не стикалися одна з одною? Діаметр молекул газу  = 0,3 нм , діаметр посудини D= 15 см .

130. Який тиск P треба створити всередині сферичної посудини , щоб молекули не стикалися одна з одною , якщо діаметр посудини : a) D = 1 см ;б) D = 10 см ; в) D = 100 см. Діаметр молекул газу  = 0,3 нм .

131. Відстань між катодом та анодому розрядній трубці d = 15 см. Який тиск P треба створити у розрядній трубці, щоб електрони не стикалися з молекулами повітря на шляху від катоду до аноду ? Температура повітря t = 27С . Діаметр молекул повітря  = 0,3 нм . Середня довжина вільного пробігу електрону в газі приблизно у 5,7 разів більше середньої довжини вільного пробігу молекул самого газу.

132. У сферичеій колбі об’ємом 1 л знаходиться азот. Приякій густині азоту середня довжина вільного пробігу молекул азоту більше розмірів посудини ?

133. Знайти середню кількість зіткнень за 1 сек молекул деякого газу , якщо середня довжина вільного пробігу за цих умов дорівнює 510^-4 см, а середня квадратична швидкість його молекул дорівнює 500 м/с

134. Знайти коефіцієнт дифузії водню при нормальних умовах , якщо середня довжина вільного пробігу молеукл при цих умовах дорівнює 1,610^-7м.

135. Знайти коефіцієнт дифузії гелію при нормальних умовах .

136. Побудувати графік залежності коефіцієнта дифузії водню від температури в інтервалі 100К Т600К через кожні 100К при постійному тиску P = const = 1 ат.

137. Знайти кількість азоту , що пройшов внаслідок дифузії через площу 100 см² за 10 сек , якщо градієнт густини у напрямку , що перпендикулярний до площі , дорівнює 1,26 кг/м⁴ . Температура азоту 27С, середня довжина вільного пробігу молекул азоту 10^-5 см.

138. Дві посудини А і В з’єднані трубкою діаметр якої d= 1см і довжина l = 1,5 см. Трубка обладнана краном. При відкритому крані тиск повітря в посудині А = P₁ , посудина В відкачана до тиску P₂<<P₁.Знайти , яка кількість повітря продифундує з посудини А до посудини В за першу секунду , після того , як відкрили кран . Температуру повітря в обох посудинах вважати рівною 17С і діаметр молекул повітря  = 3A.

139. Знайти середню довжину вільного пробігу молекул гелію при температурі 0С і тиску 760 мм рт.ст., якщо при цих умовах коефіцієнт внутрішнього тертя ( динамічна в’язкість) для нього дорівнює 1,3  10^-4 кг/ смс.

140. Знайти коефіцієнт внутрішнього тертя азоту при нормальних умовах , якщо коефіцієнт дифузії для нього при цих умовах дорівнює 0,142 см²/сек.

141. Знайти діаметр молекули кисню,якщо відомо,що для кисню коефіцієнт внутрішнього тертя при 0С дорівнює  = 18,810^-6 нсек/м².

142. Побудувати графік залежності коефіцієнта внутрішнього тертя азоту від температури в інтервалі 100К Т600К через 100.

143. Знайти коефіцієнт дифузії і коефіцієнт внутрішнього тертя повітря при тиску 760 мм рт. ст. І температурі 10С.Діаметр молекули повітря взяти рівним 310^-10м.

144. В скільки разів коефіцієнт внутрішнього тертя кисню більше,ніж коефіцієнт внутрішнього тертя азоту? Температура газів однакова.

145. Коефіцієнти дифузії та внутрішнього тертя водню за деяких умов дорівнюють відповідно D = 1.42 см²/сек і  = 8.510^-6 нсек/м². Знайти кількість молекул водню в 1м³ за цих умов.

146. Коефіцієнти дифузії та внутрішнього тертя кисню дорінюють відповідно 1.2210⁵ м²/сек та  = 1.9510^-5 кг/мсек. Знайти за цих умов : 1) густину кисню, 2) середню довжину вільного пробігу його молекул та 3) середню арифметичну швидкість його молекул.

147. Якої найбільшої швидкості може набути капля дощу діаметром 0.3 мм? Діаметр молекули повітря взяти рівним 310^-10м; температуру повітря - 0С. Вважати, що для каплі дощу справедлив закон Стокса.

148. Літак летить зі швидкістю 360 км/ч.Вважаючи, що шар повітря у крила літака, що тягнеться внаслідок в’язкості дорівнює 4 см., знайти дотичну силу, діючу на кожний квадратний метр поверхні крила. Діаметр молекули повітря взяти рівним 310^-8 см. Температура повітря 0⁰С.

5.149.Простір між двома коаксіальними циліндрами заповнено газом.

Радіуси циліндрів дорівнюють відповідно r = 5 см. і R = 5.2 см. Висота внутрішнього циліндра дорівнює h = 25 см. зовнішній цилі­ндр обертається зі швидкістю, відповідний  = 360 об/хв.Для того, щоб внутрішній циліндр залишався нерухомим, до нього треба при­класти дотичну силу F = 1.3810^-3 н. Розглядаючи у першому наб­лиженні випадок як плоский, визначити із даних цього досліду ко­­ефіцієнт в’язкості газу, що знаходиться між циліндрами.

150. Знайти коефіцієнт теплопроводності водню, якщо відомо, що коефіцієнт внутрішнього тертя для нього за цих умов дорівнює 8.6·10^-6 н·сек/м².

151. Знайти теплопроводність К повітря при тиску p = 100 кПа і температурі t = 10°С. Діаметр молекул повітря Ò = 0.3 нм.

152. Побудувати графік залежності теплопроводності К водню від температури Т в інтервалі 100<Т<600 К через кожні 100 К.

153. В посудині об’ємом V = 2 л знаходиться N = 4·10²² молекул двохатомного газу. Теплопроводність газу К = 14 мВт/(м·К). Знайти коефіцієнт дифузії D газу.

154. Вуглекислий газ і азот знаходяться при однакових температурах та тисках. Знайти для цих газів відношення: а) коефіцієнтів дифузії; б) в’язкостей; в) теплопроводностей. Діаметр молекул газів вважати однаковим.

155. Відстань між стінками д’юарівської посудини d = 8 мм. При якому тиску р теплопроводність повітря, яка знаходиться між стінками посудини, почне зменьшуватися при відкачці? Температура повітря t = 17°С. Діаметр молекул повітря ò = 0.3 нм.

156. Циліндричний термос з внутрішнім радіусом r₁ = 9 см та зов-нішнім радіусом r₂ = 10 см наповнен льодом. Висота термосу h = 20 см. Температура льоду t₁ = 0°C, температура зовнішнього повітря

t₂ = 20°С. При якому граничному тиску p повітря міх стінками термосу теплопроводність К ще буде залежати від тиску? Діаметр молекул повітря ò = 0.3 нм, а температуру повітря між стінками термосу вважати рівною середньому арифметичному температур льоду та зовнішнього повітря.

157. Яка кількість тепла витрачається щогодини через вікно за рахунок теплопроводності повітря, що заключено між рамами? Площа кожної рами 4 м², відстань між рамами 30 см. Температура приміщення 18С, температура зовнішнього простору - 20С. Діаметр молекул повітря прийняти рівним 310^-8см, температуру повітря між рамами вважати рівною середньому аріфметичному температур приміщення та зовнішнього простору. Тиск дорівнює 760 мм рт. ст.

158. Між двома пластинами, які знаходяться на відстані 1 мм одна від одної, знаходиться повітря. Між пластинами підтримується різниця температур Т = 1. Площа кожної пластини дорівнює S = 100 cм². Яка кількість тепла передається за рахунок теплопровод­ності від одної пластини до другої за 10 хв? Вважати, що повітря знаходиться при звичайних умовах. Діаметр молекули повітря прийняти рівним 310^-10м.

159. 10 г кисню знаходиться під тиском 310⁵ н/м² при температурі 10С. Після нагрівання при постійному тиску газ зайняв об’єм в 10 л. Знайти: 1) кількість тепла, яке отримано газом, 2) зміну внутрішньої енергії газу, 3) роботу, здійснену газом при розши-ренні.

160. 6.5 г водню, який знаходиться при температурі 27С, розширюється вдвічі при р = const за рахунок припливу теплоти зовні. Знайти: 1) роботу розширення, 2) зміну внутрішньої енергії газу, 3) кількість теплоти, яка повідомлена газу.

161. В закритій посудині знаходиться 20 г азоту та 35 г кисню. Знайти зміну внутрішньої енергії цієї суміши при охолодженні її на 28.

162. 2 кмоля вуглекислого газу нагріваються при постійному тиску на 50. Знайти: 1) зміну його внутрішньої енергії, 2) роботу розширення, 3) кількість тепла, наданого газу.

163. Двухатомному газу надано 500 кал тепла. При цьому газ розширюється при постійному тиску. Знайти роботу розширення газу.

164. При ізобаричному розширенні двохатомного газу була здійснена робота в 16 кГм. Яка кількість тепла була надана газу.

165. Газ, який займає об’єм 5 л і знаходиться під тиском 210⁵ н/м² та при температурі 17С, був нагрітий та розширювався ізобарично. Робота розширення газу при цьому виявилась рівною 20 кГм. Наскільки нагріли газ?

166. 7 г вуглекислого газу було нагріто на 10 в умовах вільного розширювання. Знайти роботу розширювання газу та зміну його внутрішньої енергії.

167. 1 кмоль багатоатомного газу нагрівається на 100 в умовах вільного розширення. Знайти: 1) кількість тепла, яке надано газу, 2) зміну його внутрішньої енергії, 3) роботу розширювання.

168. В посудині під поршнем знаходиться 1 г азоту. 1) Яку кількість тепла потрібно витратити, щоб нагріти азот на 10? 2) Наскільки при цьому піднімається поршень? Вага поршню 1 кГ, площа його поперечного перерізу 10 см². Тиск над поршнем дорівнює 1 ат.

5.169.под поршнем знаходиться гремучий газ. Знайти, яка кількість тепла виділяється при вибуху вибуху гремучого газу, якщо відомо, що внутрішня енергія газу змінилась при цьому на 80,2 кал і поршень піднявся на 20 см. Вага поршню 2 кГ, площа його поперечного перерізу 10 см². Над поршнем знаходиться повітря при нормальних умовах.

170. г азоту ізотермично розширяються при температурі -23С від тиску р₁ = 2.5 ат до р ₂ = 1 ат. Знайти роботу, здійснену газом при розширенні.

5.171. При ізотермічному розширенні 10 г азоту, який знаходиться при температурі 17C, була здійснена робота, що дорівнює 860 дж У скільки разів змінився тиск азоту при розширенні.

172. Робота ізотермічного розширення 10 г деякого газу від об’єму V₁ до об’єму V₂ = 2V₁ дорівнює 575 дж. Знайти середню квадратичну швидкість молекул газу при цій температурі.

173. 1 л гелію, що знаходиться при звичайних умовах, ізотермічно розширюється за рахунок отриманого ззовні тепла до об’єму 2 л

Знайти: 1) роботу, здійснену газом при розширенні, 2) кількість наданого газу тепла.

174. При ізотермічному розширенні 2 м³ газу тиск його змінюється від р₁ = 5 ат. До р₂ = 4 ат. Знайти здійснену при цьому роботу.

175. До якій температури охолониться повітря, що знаходиться при температурі 0С, якщо він розширюється адіабатично від об’єму V₁ до об’єму V₂ = 2V₁?

176. 7.5 л кисню адіабатично стискуються до об’єму в 1 л, причому у кінці стискування встановився тиск 1.610⁶ н/м². Під яким тиском знаходився газ до стискування.

177. Повітря в циліндрах двигуна внутрішнього згорання адіабатично та його тиск при цьому змінюється від р₁ = 1 ат до р₂ = 35 ат. Початкова температура повітря 40С. Знайти температуру повітря у кінці стискування.

178. Газ розширюється адіабатично і при цьому об’єм його збільшується вдвічі, а температура (абсолютна) падає в 1.32 раза. Яку кількість степеней вільності мають молекули цього газу.

179. Двохатомний газ, який знаходиться при температурі 27С і тиску в 210⁶ н/м² стискується адіабатично від об’єму V₁, до об’єму V₂ = 0.5V₁. Знайти температуру та тиск газу після стискування.

180. В посудині під поршнем знаходиться гремучий газ пра звичайних умовах. Відстань між дном посудини та дном поршню дорівнює 25 см. Коли на поршень положили вантаж в 20 кГ, пор­шень опустився на 13.4 см. Вважати стискування адіабатичним, знайти для даного газу відношення c_p/c_v. Площа поперечного пере­­різу поршню дорівнює 10 см²; вагою поршню знехтувати.

174. В посудині під поршнем знаходиться газ при нормальних умовах. Відстань між дном посудини і дном поршня дорівнює 25см. Коли на поршень поклали вантаж в 20кГ, поршень опустився на 13.4см. Вважаючи стискування адіабатичним, знайти для данного газу відношення с_р/с_v. Площа поперечного перерізу поршня дорівняє 10см²; вагою поршня знехтувати.

174. Двоатомний газ займає об’єм V₁=0.5л при тиску p₁=0.5 ат. Газ стискується адіабатично до деякого об’му V₂ і тиску p₂ і потім при постійному об’ємі V₂ охолоджується до першопочаткової температури. При цьому тиск його буде дорівнювати р₀=1 ат. 1) Накреслити графік цього процесу. 2) Знайти об’єм V₂ і тиск р₂.

175. Газ розширюється адіабатично так, що його тиск спадає від 2ат до 1ат. Потім він нагрівється при постійному об’ємі до початкової температури, при чому його тиск зростає до 1.22 ат. 1)Визначити відношення с_р/с_v для цього газу.2) Накреслити графік цього процесу.

176. 1кмоль азоту, який знаходиться при нормальних умовах розширеюється адіабатично від об’єму V₁ до об’єму V₂=5V₁. Знайти: 1) зміну внутрішньої енергії газу, 2) роботу, здійснену при розширенні.

177. Необхідно стиснути 110^-2м³ повітря до об’єму в 210^-3м³. Як більш вигідно його стискувати: адіабатично чи ізотермічно ?

178. При адіабатичному стискуванні одного кіломоля двоатомного газу була здійснена робота в 146кдж. На скільки збільшилась температура газу при стискуванні ?

179. В скільки разів зменшиться середня квадратична швидкість молекул двоатомного газу при адіабатичному збільшуванні об’єму газу в 2 рази ?

180. 10г кисню, який знаходиться при нормальних умовах стискується до об’єму в 1.410^-3м³. Знайти тиск і температуру кисню після стискування, якщо: 1) кисень стискується ізотермічно, 2) кисень стискується адіабатично. Знайти роботу стискування в кожному з цих випадків.

181. 28г азоту, який знаходиться при температурі 40С і тиску 750мм рт.ст., стискується до об’єму в 13л. Знайти температуру і тиск азоту після стискування, якщо: 1) азот стискується ізотермічно, 2) азот стискується адіабатично. Знайти роботу стискування в кожному з цих випадків.

182. В скільки разів зростає довжина вільного пробігу молекул двоатомного газу, якщо його тиск спадає вдвічі. Розглянути випадки: 1) газ розширюється ізотермічно; 2) газ розширюється адіабатично.

183. Два різних газа, один з яких одноатомний, а інший — двоатомний, знаходяться при однаковій температурі і займають однаковий об’єм. Гази стискуються адіабатично так, що об’єм їх зменьшується в два рази. Який з газів нагріється більше і в скільки разів?

184. 1кг повітря, який знаходиться при температурі 30С і тиску 1.5 атм, розширюється адіабатично і тиск при цьому спадає до 1 атм. Знайти: 1) степень розширення, 2) кінцеву температуру, 3) роботу, здійснену газом при розширенні.

185. 1кмоль кисню знаходиться при нормальних умовах, а потім об’єм його збільшується доV=5V₀. Побудувати графік залежності p=f ( V ), якщо: 1) розширення здійснюється ізотермічно і 2) розширення здійснюється адіабатично. Значення p знайти для об’ємів:V₀, 2V₀, 3V₀,4V₀ і 5V₀.

186. Деяка кількість кисню займає об’єм V₁=3л при температурі t₁=27С і тиску p₁=8.210⁵ н/м² ( рис.8). В іншому стані газ має параметри V₂=4.5л і p₂=610⁵ н/м². Знайти: кількість тепла, отриманного газом; роботу, здійснену газом при розширенні; зміну внутрішньої енергії. Задачу розв’язати при умові, що переведення газу з першого стану в другий здійснюється: 1) шляхом АСВ і 2) шляхом ADB.

195. Ідеальна теплова машина, яка працює по циклу Карно, отримує за кожний цикл від нагрівача 600 кал. Температура нагрівача 400К, температура холодильника 300К. Знайти роботу, яка здійснюється машиною за один цикл, і кількість тепла, віддаваємого холодильнику за один цикл.

196. Ідеальна теплова машина працює по циклу Карно. Визначити к.к.д. цикла, якщо відомо, що за один цикл була виконана робота, яка дорівнює 300 кГм і холодильнику було передано 3.2 ккал.

197. Ідеальна теплова машина, яка працює по циклу Карно, здійснює за один цикл роботу 7.3510⁴ дж. Температура нагрівача 100С, температура холодильника 0С. Знайти: 1)к.к.д. машини, 2) кількість тепла, отриманого машиною за один цикл від нагрівача, 3) кількість тепла, віддаваємого за один цикл холодильнику.

198. Ідеальна теплова машина працює по циклу Карно. При цьому 80% тепла, отриманого від нагрівача, передається холодильнику. Кількість тепла, отриманого від нагрівача, дорівнює 1.5 ккал. Знайти: 1) к.к.д. цикла, 2) роботу, здійснену при повному циклі.

199. Ідеальна теплова машина працює по циклу Карно нагрітим повітрям, що взяли при початковому тиску 7 атм і температурі 127С. Початковий об’єм повітря 210^-3 м³. Після першого ізотермічного розширення повітря зайняв об’єм 5л; після адіабатичного розширення об’єм став рівним 8л. Знайти: 1) координати перерізу ізотерм і адіабат, 2) роботу на кожній дільниці цикла, 3) повну роботу, яка здійснюється за весь цикл, 4) к.к.д. цикла, 5) кількість тепла, отриманого від нагрівача за один цикл, 6) кількість тепла, відданого холодильнику за цикл.

200. Один кіломоль ідеального газу здійснює цикл, який складається з двох ізохор і двох ізобар.При цьому об’єм газу змінюється від V₁=25 м³ до V₂=50м³ і тиск змінюється від р₁=1атм до р₂=2 атм.В скільки разів робота, яка здійснюється при такому циклі, менше роботи, здійсненої в циклі Карну, ізотерми якого відповідають найбільшій і найменшій температурам розглядаемого цикла, якщо при ізотермічному розширенні об’єм збільшився в два рази?

201. Ідеальна холодильна машина, яка працює по зворотньому циклу Карно, здійснює за один цикл роботу, яка дорівнює 3.710⁴дж.При цьому вона отримує тепло від тіла з температурою -10С і передає тепло тілу з температурою +17С.Знайти: 1)к.к.д. цикла, 2)кількість тепла, віднятого у холодного тіла за один цикл, 3)кількість тепла, переданого горячому тілу за один цикл.

202. Ідеальна холодильна машина працює як тепловий насос по зворотньому циклу Карно. При цьому воно отримує тепло від води з температурою 2С і передає його повітрю з температурою 27С. Знайти: 1) коефіцієнт ₁- відношення кількості тепла, наданого повітрю за деякий проміжок часу, до кількості тепла, віднятому за цей же час від води; 2) коефіцієнт ₂- відношення кількості тепла, віднятого за деякий проміжок часу від води, до витраченої на роботу машини енергії за цей же проміжок часу (коефіцієнт ₂ називається холодильним коефіцієнтом машини), 3) коефіцієнт ₃- відношення витраченої на роботу машини енергії за деякий проміжок часу до кількості тепла, наданному за цей же час повітрю (коефіцієнт ₃- к.к.д. цикла). Знайти співвідношення між коефіцієнтами ₁, ₂, ₃.

203. Ідеальна холодильна машина, яка працює по зворотньому циклу Карно, передає тепло від холодильника з водою при температурі 0С кип’ятильнику з водою при температурі 100С. Яку кількість води треба заморозити в холодильнику, щоб перетворити в пару 1кг води в кип’ятильнику?

204. Приміщення опалюється холодильною машиною, яка працює по зворотньому циклу Карно. В скільки разів кількість тепла Q₀ отриманого приміщенням від згорання дров в пічці, менше кількості тепла Q₁, наданого приміщенню холодильною машиною, яка приводиться до дії тепловою машиною, яка потребляє ту ж кількість дров.Цей тепловий двигун працює між температурами T₁=100С і Т₂=0С. Приміщення треба підтримувати при температурі Т₁=16С. Температура навколишнього повітря дорівнює

Т₂= -10С.

205. Робочий цикл ідеальної теплової машини зображен на рис.9: а) на початку доступа пари з котла в циліндр тиск в ньому зростає при постійному об’ємі V₀ від p₀ до p₁(АВ); б) при подальшому надходженні пари поршень рухається зліва направо (ВС) при постійному тиску p₁; в) при подальшому русі поршня вправо доступ пари з котла в циліндр припиняється, виконується адіабатичне розширення пари (СD); г) при крайньому правому положенні поршня пара з циліндра виходить в холодильник - тиск спадає при постійному об’ємі V₂ до тиску p₀ (DE); д) при зворотному русі поршень виштовхує зоставшийся пар при постійному тиску р₀-об’єм при цьому зменшується відV₂ до V₀(ЕА). Знайти роботу цієї машини, яка здійснюється за кожний цикл, якщо V₀=0.5л, V₁=1.5л, V₂=3.0л, p₀=1ат, p₁=12ат та показник адіабати дорівнює 1.33.

206. Парова машина напруженністю в 14.7 квт використовує за 1 год праці 8.1кг вулю з теплотворною здібністю 3.310⁷ дж/кг. Температура котла 200С, температура холодильника 58С. Знайти фактичний к.к.д. машини ₁ і порівняти його з к.к.д. ₂ ідеальної теплової машини, яка працює по циклу Карно між тими ж температурами.

207. Парова машина напруженністю в 20 л.с. має площу поршня в 200 см², хід поршня дорівнює l=45см. Ізобаричний процес BC ( рис.9) здійснюється при русі поршня на одну третину його ходу.Об’ємом V₀ в порівнянні з об’ємами V₁ і V₂ знехтувати. Тиск пари в котлі 16 ат, тиск пари в холодильнику 1 ат. Знайти, скільки циклів в 1хв. робить машина, якщо показник адіабати дорівнює 1.3.

208. Цикл карбюраторного і газового чотирьохтактного двигуна внутрішнього згорання зображен на мал.10 : а) при першому русі поршня в цилиндр всмоктується пальне (в карбюраторних двигунах пальна суміш пари бензину з повітрям, що готується в корбюраторах, в газових двигунах робоча суміш газ – повітря потрапляє з газогенераторної установки), при цьому р₀=const і об’єм збільшується від V₂ до V₁ ( вітка AB – всмоктування); б) при другому русі поршня (вітка ВС – стиск) пальне адіабатично стискується від V₁ до V₂ при цьому температура підвищується від T₀ то T₁ і тиск – від р₀ до р₁ ; в) далі здійснюється запалення (вибух) пального від іскри, при цьому тиск збільшується від р₁ до р₂ при постійному об’ємі (вітка CD),тепература зростає до T₂; г) третій рух поршня – адіабатичне розширення пального від V₂ до V₁( робочий рух – вітка DE), температура спадає до T₃; д) при крайньому положенні поршня ( точка Е) відчиняється випускний клапан, тиск спадає при постійному об’ємі до р₀ (вітка ЕВ); е) четвертий рух поршня – ізобаричне стискування ( вітка ВА – вихлоп – виштовхування відпрацьовоного газу). Знайти к.к.д. цикла, якщо коєфіцієнт стискування V₁ / V₂ = 5 і показник адіабати дорівнює 1.33.

209. В циліндрах карбюраторного двигуна внутрішнього згорання газ -стискується політропічно до V₂=1/6 V₁ (коєфіцієнт стискування дорівнює 6).

Рахуючи, що початковий тиск 910⁴ н/м² і початкова температура 127С, знайти тиск і температуру газу в циліндрах після стискування. Показник політропи дорівнює 1.3.

210. В циліндрах карбюраторного двигунавнутрішнього згорання газ стискується політропічно так, що після стискання температура газу становиться рівною 427С. Початкова температура газу 140С. Коєфіцієнт стискання 5.8. Чому дорівнює показник політропи?

211. Діаметр циліндра карбюраторного двигуна внутрішнього згоряння 10см, хід поршня 11 см. 1) Який об’єм повинна мати камера стискування, якщо відомо, що початковий рух газу 1 ат, початкова температура газу 127С і кінцевий тиск в камері після стискування 10 ат? 2) Яка буде температура газу в камері після стискування? 3) Знайти роботу, яка здійснена при стискуванні. Показник політропи дорівнює 1.3.

212. Знайти к.к.д. карбюраторного двигуна внутрішнього згоряння, якщо показник політропи дорівнює 1.33 і степень стискування дорівнює: 1) V₁/V₂=4, 2) V₁/V₂=6, 3) V₁/V₂=8.

213. Карбюраторний двигун автомобіля “Победа” споживає мінімально 265г бензину на 1л.с./ч. Знайти втрати на тертя, теплопровідність та ін. Коефіцієнт стискування 6.2; теплотворна здатність бензину 4.610⁷ дж/кг. Показник політропи взяти рівним 1.2.

214. Цикл чотирьохтактного двигуна Дизеля зображен на рис.11: а) вітка АВ – в циліндри всмоктується повітря ( р₀= 1ат), б) вітка ВС – повітря адіабатично стискується до тиску р₁; в) в кінці такта стискування в циліндри сприскується паливо, яке запалюється в горячому повітрі і згорає, при цьому поршень рухається праворуч, спочатку ізобарично ( вітка СD ), а потім адіабатично ( вітка DE ); г) в кінці адіабатичного розширення відчиняється випускний клапан, тиск спадає до р₀ ( вітка EB ); д) при русі поршня ліворуч суміш вилучається з циліндрів ( вітка ВА ). Знайти к.к.д. двигуна Дизеля.

215. Двигун внутрішнього згоряння Дизеля має степень адіабатичного тискування, який дорівнює 16, і степень адіабатичного розширення, яка дорівнює 6.4. Яку мінімальну кількість нафти споживає двигун на годину, якщо напруженність двигуна 50к.с., показник політропи 1.3 і теплотворна здібність палива 4.610⁷дж/кг?

216. Знайти зміну ентропії при перетворенні 10 г льоду при -20С в пару при 100С.

217. Знайти приріст ентропії при перетворенні 1 г води при 0С в пару при 100С.

218. Знайти зміну ентропії при плавленні 1 кг льоду, який знаходиться при 0С.

219. 640 г розплавленного свинцю при температурі плавлення вилили на льод при 0С. Знайти зміну ентропії при цьому процесі.

220. Знайти зміну ентропії при переході 8 г кисню від об’єму в 10 л при температурі 80С до об’єму в 40 л при температурі 300С.

221. Знайти зміну S ентропії при переході маси 6 г водороду від обєму V₁=20 л під тиском p₁=150 кПа до обєму V₂=60 л під тиском р₂= 100 кПа.

222. Маса 6,6 г водy. поширюється ізобарично від обєму V₁ - до обєму V₂=V₁, Знайти зміну S ентропії при цьому розширенні.

223. Знайти зміну S ентропії при ізобаричному розширенні маси m=8 г гелію від обєму V₁= 10 л до обєму V₂= 25 л.

224. Знайти зміну S ентропії при ізотермічному розширенні маси т=6 г водню від тиску p₁=100 кПа до тиску p₂=50 кПа.

225. Маса 10,5 г азоту ізотермічно розширюється від обєму V₁=2 л до обєму V₂=5 л. Знайти зміну S ентропії при цьому процесі.

226. Маса 10 г кисню нагрівається від температури t₁=50  до температури t₁=150 С. Знайти зміну S ентропії, якщо нагрівання відбувається: а) ізохорично; 6) ізобарично.

227. При нагріванні кількості v=l кмоль двохатомного газу його термодинамічна температура збільшується від T₁ до T₂=1,5T₁. Знайти зміну S ентропії, якщо нагрівання відбувається: а) ізохорично; б) ізобарично.

228. В результаті нагрівання маси 22 г азоту його термодинамічна температура збільшилася від Т₁ до Т₂=1,2Т₁, а ентропія збільшилася на S=4,19 Дж/К. При яких умовах виконувалося нагрівання азоту (при постійному обємі або при постійному тиску) ?

229. Знайти зміну S ентропії при переході газу з стану А в стан В в умовах задачі 5.194 (див. рис. 8), якщо перехід відбувається: а) по дільниці АСВ; б) по дільниці ADB.

230. Обсяг V₁=1 м³ повітря, що знаходиться при температурі t₁=0С і тиску p₁=98 кПа, ізотермічно поширюється від обєму V₁ до обєму V₂=2V₁. Знайти зміну S ентропії при цьому' процесі.

231. Зміна ентропії на дільниці між двома адіабатами в циклі Карно S =4,19 кДж/К. Різниця температур між двома ізотермами Т=100 К. Яка кількість теплоти Q перетворюється в роботу в цьому циклі ?