Физика задачи / Самостоятельная №2
.doc
Самостоятельная работа №2
-
№ вар
Задачи
1
11.5
11.13
11.23
11.31
11.39
11.45
11.54
2
11.4
II.12
11.22
11.30
11.38
11.44
11.53
3
11.3
11.11
11.21
11.29
11.37
11.43
11.52
4
11.2
11.10
11.20
11.28
11.36
11.42
11.51
5
11.1
11.9
11.19
11.27
11.35
11.46
11.50
6
11.6
11.14
11.24
11.32
11.40
11.47
11.55
7
11.7
11,15
11.17
11.25
11.33
11.48
11.56
8
11.2
11.16
11.18
11.26
11.34
11.41
11.57
9
11.5
11.8
11.23
11.28
11.35
11.43
11.49
10
11.4
11.13
11.22
11.29
11.38
11.45
11.51
11.1. Сколько атомов содержится в капельке ртути массой 1 г?
11.2. Определить массу одной молекулы воды.
11.3. Определить массу одного киломоля и одной молекулы поваренной соли.
11.4. Сколько киломолей и сколько молекул, содержится в 1 см3 воды при 4° С?
11.5. Сколько атомов содержится в 1 г водорода? Найти массу одного атома водорода.
11.6. Определить массу одной молекулы сероуглерода CS2. Принимая, что молекулы в жидкости имеют шарообразную форму и расположены вплотную друг к другу, определить диаметр молекулы.
11.7. 1 моль газа занимает объем 22,4 л. На каком среднем расстоянии находятся друг от друга молекулы газа?
11.8. Сосуд емкостью 12 л содержит углекислый газ. Давление газа 9 атм, температура +15° С. Определить массу газа.
11.9. Баллон содержит кислород под давлением 14 атм. Температура газа +7°С. Определить плотность газа в баллоне.
11.10. Плотность некоторого газа при нормальных условиях равна 910-5 г/см3. Определить молекулярный вес газа.
11.11. Определить массу водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха, насыщенного паром при температуре +27° С, если давление насыщенного водяного пара при этой температуре равно 26,7 мм рт. ст.
11.12. Оболочка аэростата заполняется газом на поверхности Земли при давлении 750 мм рт. ст. и
температуре +15° С. Сколько газа выйдет из оболочки через нижний открытый рукав при подъеме аэростата на высоту, где давление равно 520 мм рт. ст. и температура равна - 10° С?
11.13. Сосуд емкостью 10 л содержит 14 г азота и 1 г водорода при температуре +30° С. Определить давление смеси.
11.14. Один килограмм сухого воздуха содержит 232 г кислорода и 768 г азота. Определить кажущийся молекулярный вес воздуха (содержанием других газов пренебречь).
11.15. Колба емкостью 100 см3 содержит газ при температуре +27° С. Вследствие утечки давление газа в колбе понизилось на 1 мм рт. ст. Сколько молекул газа вышло из колбы? Температура газа оставалась неизменной.
11.16. В колбе емкостью 200 см3 находится водород под давлением 1,2 атм. Температура газа +27° С. Сколько молей и сколько молекул газа находится в колбе?
11.17. Найти среднюю кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы, а также суммарную кинетическую энергию всех молекул, заключенных в одном моле и в одном килограмме водорода при температуре 1000° С.
11.18. Найти среднюю кинетическую энергию посту пательного движения одной молекулы, а также суммарную кинетическую энергию всех, молекул, заключённых в одном моле и в одном килограмме гелия при температуре - 200° С.
11.19. Определить среднюю кинетическую энергию поступательного движения, молекулы, а также полную кинетическую энергию молекулы кислорода при температуре 100° С,
11.20. Сосуд содержит 1 г водорода при температуре +7° С. Определить суммарную кинетическую энергию поступательного движения всех молекул газа.
11.21. Газ занимает объем. 1 л под давлением 2 атм. Определить кинетическую энергию поступательного движения всех молекул, находящихся в данном объеме.
11.22. Сосуд емкостью 4 л содержит 0,6 г некоторого газа под давлением 2 атм. Определить среднюю квадратичную скорость молекул газа.
11.23. В азоте взвешены мельчайшие пылинки, которые движутся так, как если бы они были очень крупными молекулами. Масса каждой пылинки 1010 г.. Температура газа 27° С. Определить средние квадратичные скорости, а также средние кинетические энергии поступательного движения молекул азота и пылинок.
11.24. Какова средняя квадратичная скорость атомов гелия при температуре +60° С? Какова кинетическая энергия поступательного движения их? Какова полная кинетическая энергия молекул?
11.25. Вычислить удельные и мольные теплоемкости гелия и водяного пара при постоянном объеме и постоянном давлении, рассматривая эти газы как идеальные.
11.26. Вычислить удельные и мольные теплоемкости окиси углерода и углекислого газа при постоянном объеме и постоянном давлении, рассматривая эти газы как идеальные.
11.27. Молекулярный вес газа равен 30, отношение теплоемкостей при постоянном давлении и постоянном объеме равно 1,4. Вычислить мольные и удельные теплоемкости этого газа.
11.28. Найти разность между удельными теплоемкостями при постоянном давлении и постоянном объеме для азота.
11.29. Определить молекулярный вес газа, удельные теплоемкости которого: Сv=0,068 кал/ (гград), Ср=0,114 кал/ (г • град).
11.30. Какое количество теплоты нужно для нагревания I кг углекислого газа от +20° С до +100° С при постоянном объеме? То же, при постоянном давлении?
11.31. Какая доля от количества подводимой при изобарическом процессе теплоты расходуется на увеличение внутренней энергии газа? Рассмотреть случаи одно- двух- и трехатомных газов.
11.32. Баллон содержит 10 л водорода под давлением 3 атм. Найти внутреннюю энергию газа.
11.33. Найти среднюю квадратичную, среднюю арифметическую и наивероятнейшую скорости молекул газа с молекулярным весом 32 г/моль при температуре +100° С. Найти эти же скорости при той же температуре для газа, молекулы которого имеют массу 4,8210-23 г.
11.34. При какой температуре средняя арифметическая скорость молекул водорода равна 2 км/сек? Чему равна наивероятнейшая скорость молекул при этой температуре?
11.35. Чему равна средняя длина свободного пробега молекул водорода при температуре +27°С и давлении 310 -8 мм рт. ст. Диаметр молекулы водорода 2,З10-8 см.
11.36. Баллон емкостью 10 л содержит 1 г водорода. Определить среднюю длину свободного пробега молекул. Диаметр молекул водорода равен 2,310-8 см.
11.37. Средняя длина свободного пробега молекул кислорода при нормальных условиях равна 10-5 см. Вычислить среднюю арифметическую скорость молекул и число соударений в секунду для одной молекулы.
11.38. Какова длина свободного пробега молекулы кислорода при температуре +200°С и давлений 0,001 мм рт. ст.? Каково число соударений в секунду каждой молекулы?
11.39. Найти диаметр молекул водорода, если для водорода при нормальных условиях длина свободного про бега молекул равна 1,1210-5 см.
11.40. Определить плотность водорода, если длина свободного пробега его молекул равна 0,1 см.
11.41. Какое количество теплоты поглощает 1 г азота при нагревании его на 100° С при постоянном давлении? Каково приращение внутренней энергии при этом? Какую работу совершает газ при своем расширении?
11.42. В цилиндре под поршнем находится 20 г азота. Газ был нагрет от температуры +20° С до температурь +180° С при постоянном давлении. Определить количество теплоты, переданное газу, совершенную газом работу и приращение внутренней энергии.
11.43. При изотермическом расширении 1 г водорода объем газа увеличился в 2 раза. Определить работу расширения, совершенную газом, если температура газа была равна +15° С. Какое количество теплоты было при этом передано газу?
11.44. Азот, занимавший объем 10 л под давлением 1 атм, был изотермически сжат до давления 5 атм. Определить количество выделившейся теплоты.
11.45. При адиабатическом сжатии 1 г азота, имевшего температуру +20° С, объем газа уменьшился в 10 раз. Определить окончательную температуру газа и работу сжатия.
11.46. При адиабатическом сжатии гелия давление газа уменьшилось в 10 раз. Во сколько раз изменился объем газа?
11.47. Объем газа при адиабатическом сжатии уменьшился в 10 раз, а давление увеличилось в 21,4 раза. Определить отношение удельных теплремкостей газа.
11.48. Воздух, имевший температуру 0°С и находившийся под давлением 5 атм, адиабатически расширился до давления 1 атм. На сколько градусов понизилась температура воздуха в результате расширения? Какую работу совершил газ при расширении?
11.49. В результате кругового процесса газ совершил работу, равную 1 дж, и отдал охладителю 1 кал теплоты. Определить термический к. п. д. цикла.
11.50. Совершая замкнутый цикл, газ получил от нагревателя 2 ккал теплоты. Термический к. п. д. цикла равен 0,25. Какую работу совершил газ? Какое количество теплоты газ отдал охладителю?
11.51. При круговом процессе газ совершил работу 1000 дж и отдал охладителю 4000 дж теплоты. Определить термический к. п. д. цикла.
11.52. Совершая цикл Карно, газ получил от нагревателя 1000 дж теплоты и совершил работу 200 дж. Температура нагревателя 100° С. Определить температуру охладителя.
11.53. Газ совершает цикл Карно. Температура охладителя 0°С. Какова температура нагревателя, если за счет каждой килокалории теплоты, полученной от нагревателя, газ совершает работу 1200 дж?
11.54. Совершая цикл Карно, газ отдал охладителю 2/з количества теплоты, полученной от нагревателя. Определить температуру охладителя, если температура нагревателя равна 150° С.
11.55. Газ совершает цикл Карно. Работа изотермического расширения газа равна 5 дж. Определить работу изотермического сжатия, если термический к. п. д. цикла равен 0,2.
11.56. Газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя 200° С, охладителя —10° С. При изотермическом расширении газ совершил работу 100 дж. Определить термический к. п. д. цикла, а также количество теплоты, которое газ отдает охладителю при изотермическом сжатии.
11.57. Совершая цикл Карно, газ получил от нагревателя 400 кал теплоты. Температура нагревателя 127° С, охладителя —27° С. Определить работу газа и количество теплоты, отданное охладителю.