Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
1_Vop_i_zad_ekz_1_1_2.doc
Скачиваний:
29
Добавлен:
12.04.2015
Размер:
354.82 Кб
Скачать

2.2. Экзаменационные задачи по молекулярной физике и термодинамике

1. Определить молярную массу mсмсмеси кислорода массой m1=25 г и азота массой m2=75 г.

Ответ: а) см=210-3кг/моль; б)см=28,910-3кг/моль; в)см=910-3кг/моль; г)см=2010-3кг/моль;

д) см=18,910-3кг/моль.

2. Определить массу m1одной молекулы воды.

Ответ: а) m1=3,9910-26кг; б) m1=9,910-26кг; в) m1=2,9910-26кг; г) m1=2,9910-20кг; д) m1=2,9910-30кг.

3. Считая условно, что молекулы воды содержащихся в объеме V=1 мм3имеют вид шариков, соприкасающихся друг с другом, найти диаметр d молекул.

Ответ: а) d=110-10м; б) d=2,1710-10м; в) d=310-10м; г) d=1,510-10м; д) d=2,510-10м.

4. В баллоне объемом 10 л находится гелий под давлением p1=1 МПа и при температуре T=300 К. После того как из баллона было взято m=10 г гелия, температура газа понизилась до Т=290 К Определить давление p гелия оставшегося в баллоне (в МПа).

Ответ: а) p=3,64 МПа; б) p=64 МПа; в) p=6,4 МПа; г) p=0,364 кПа; д) p=0,364 МПа.

5. Баллон содержит 80 г кислорода и 320 г аргона. Давление смеси равно 1 МПа. Температура – 300 К. Принимая газы за идеальные, определить объем баллона.

Ответ: а) V=2 л; б) V=6 л; в) V=6,2 л; г) V=26,2 л; д) V=262 л.

6. Какое количество молекул находится в комнате объемом 80 м3при температуре 170С и давлении 750 мм. рт. ст.?

Ответ: а) N=21020молекул; б) N=2102молекул; в) N=21015молекул; г) N=21010молекул; д) N=21027молекул.

7. Найти среднюю кинетическую энергию вращательного движения всех молекул кислорода массой 4 г при температуре T=350К.

Ответ: а) <Wвр>=364 Дж; б) <Wвр>=3,64 Дж; в) <Wвр>=3,6410-2Дж; г) <Wвр>=4,83 Дж; д) <Wвр>=410-2Дж.

8. Масса газа 12 г занимает объем 4 л при температуре 70C. После нагревания газа при постоянном давлении его плотность стала равной 0,6 кг/м3. До какой температуры нагрели газ?

Ответ: а) T2=1400 К; б) T2=140 К; в) T2=1500 К; г) 1200 К; д). T2=1600 К

9. В баллоне находилась масса m1=10 кг газа при давлении p1=10 МПа. Какую массу газа взяли из баллона, если давление стало равным p2=2,5 МПа? Температуру газа считать постоянной.

Ответ: а) m=5 кг; б)m=7,5 кг; в)m=7 кг; г)m=6,5 кг; д) .m=6 кг

10. В сосуде находится масса m1=14 г азота и масса m2=9 г водорода притемпературе10 0Си давлении 1 МПа. Найти молярную массу смеси.

Ответ: а) см=4 кг/кмоль; б)см=5 кг/кмоль; в)см=4,6 кг/кмоль; г)см=6 кг/кмоль; д).см=6,4 кг/кмоль.

11. В сосуде находится количество n=10-7моль кислорода и масса m2=10-6г азота. Температура смеси – 1000С, давление в сосуде p=133 мПа. Найти объем сосуда

Ответ: а) V=3,210-3м3; б) V=310-3м3; в) V=210-3м3; г) V=4,210-3м3; д). V=410-3м3.

12. Баллон объемом V=20 л заполнен азотом. Температура азота Т=400 К. Когда часть азота израсходовали, давление в баллоне понизилось на p=200 кПа. Определить массу израсходованного азота. Процесс считать изотермическим.

Ответ: а) m=34 кг; б)m=3,410-3кг; в)m=4410-3кг; г)m=4,410-3кг; д).m=3410-3кг.

13. В баллоне, емкость которого 25 л, находится смесь газов, состоящая из аргона, массой 20 г, и гелия, массой 2 г. Температура смеси 301 К. Найти давление смеси газов на стенки сосуда.

Ответ: а) p=108Па; б) p=107Па; в) p=105Па; г) p=2105Па; д) . p=3105Па.

14. В цилиндре под поршнем находится водород массой 20 г, при температуре 20 oС. Водород сначала расширился адиабатически, увеличив свой объем в 5 раз, а затем был сжат изотермически, причем объем газа уменьшился в 5 раз. Найти температуру в конце адиабатического расширения.

Ответ: а) T2=254К; б) T2=154К; в) T2=54К; г) T2=354К; д) T2=454К.

15. Из баллона, содержащего водород под давлением 106Па при температуре 18oС, выступили половину находящегося в нем количества газа. Считая процесс адиабатическим определить конечное давление.

Ответ: а) p2=5,8∙106Па; б) p2=8∙106Па; в) p2=4,8∙106Па; г) p2=0,38∙106Па; д) p2=2,8∙106Па.

16. Средняя квадратичная скорость молекул некоторого газа 450 м/с. Давление газа 50 кПа. Найти плотность газа при этих условиях.

Ответ: а) =0,74 г/м3; б)=0,74103кг/м3; в)=0,4 кг/м3; г)=0,7 кг/м3; д) .=0,74 кг/м3.

17. Найти среднюю длину свободного пробега молекул воздуха при нормальных условиях. Эффективный диаметр молекул воздуха d=0,3 нм.

Ответ: а) <>=93 нм; б) <>=9,3 нм; в) <>=9 нм; г) <>=13 нм; д) . <>=53 нм.

18. Найти среднее число столкновений в единицу времени молекул углекислого газа при температуре 100 0С, если средняя длина свободного пробега <>=870 мкм.

Ответ: а) <Z>=105с-1; б) <Z>=4,9105с-1; в) <Z>=49105с-1; г) <Z>=9105с-1; д). <Z>=4105с-1.

19. Какая часть молекул кислорода при t=0 0С обладает скоростями от 100 до 110 м/с?

Ответ: а) N/N=0,004; б)N/N=0,006; в)N/N=0,007; г)N/N=0,008; д)N/N=0,005.

20. Барометр в кабине летящего самолета все время показывает одинаковое давление p=79 кПа, благодаря чему летчик считает высоту h полета неизменной. Однако температура воздуха за бортом самолета изменилась с t=5 0C до t=10C. Какую ошибку h в определении высоты допустил летчик? Давление p0у поверхности Земли считать нормальным (p0=101 кПа).

Ответ: а) h=285 м; б)h =-2,85 м; в)h=-8,5 м; г)h =-28,5 м; д)h =-5 м.

21. Средняя длина свободного пробега <> молекулы углекислого газа при нормальных условиях равна 40 нм. Определить среднюю арифметическую скорость <v> молекул.

Ответ: а) <v>=562 м/с; б) <v>=662 м/с; в) <v>=36,2 м/с; г) <v>=3,62 м/с; д) <v>=362 м/с.

22. Определить плотность водорода, если длина свободного пробега его молекул λ=0,1 см. (d=0,28 нм)

Ответ: а) ρ=9,5 кг/м3; б) ρ=9,5103кг/м3; в) ρ=9,510-6кг/м3; г) ρ=910-6кг/м3; д) ρ=9,510-6кг/м3.

23. Можно ли считать вакуум высоким при давлении p=100 мкПа, если он создан в колбе диаметром d=20 см, содержащей азот при температуре Т=280К?

Ответ: а) <λ>=67 м; б) <λ>=80 м; в) <λ>=70 м; г) <λ>=97 м; д) <λ>=57 м.

24. На какой высоте h плотность кислорода уменьшается на 1 %, температура кислорода 27 oС?

Ответ: а) h=50 м; б) h=60 м; в) h=70 м; г) 40; д) h=80 м.

25. Плотность газа при давлении P=96 кПа и температуре t=0C равна 1,35 кг/м3. Найти молярную массу газа.

Ответ: а) =32 кг/моль; б)=3210-3кг/моль; в)=2210-3кг/моль; г)=4210-3кг/моль; д)=210-3кг/моль.

26. Вычислить, исходя из классических представлений, угловую скорость вращения молекулы кислорода при температуре t=27 oC. (d=0,36 нм)

Ответ: а) ω=2,21012с-1; б) ω=3,2 с-1; в) ω=4,21012с-1; г) ω=5,21012с-1; д) ω=6,251012с-1.

27. Энергию заряженных частиц часто измеряют в электронвольтах (1эВ=1,610-19Дж). Найти при какой температуре кинетическая энергия поступательного движения молекул превышает энергию равную 1эВ.

Ответ: а) T=7,7103К; б) T=8,7103К; в) T=9,7103К; г) T=10,7103К; д) T=11,7103К.

28. Найти отношение удельных теплоемкостей при постоянном давлении и постоянном объеме для кислорода.

Ответ: а) =2,2; б)=2; в)=1,8; г)=1,6; д)=1,4.

29. Удельная теплоемкость некоторого двухатомного газа равна 14,7 кДж/кгК. Найти молярную массу этого газа.

Ответ: а) =0,02 кг/моль; б)=0,002 кг/моль; в)=0,2 кг/моль; г)=2 кг/моль; д)=2,2 кг/моль.

30. Кислород массой 2 кг занимает объем V1=1 м3и находится под давлением p1=0,2 МПа. Газ был нагрет сначала при постоянном давлении до объема V2=3 м3, а затем при постоянном объеме до давления p3=0,5 МПа. Найти изменение внутренней энергии газа.

Ответ: а) U=5,25 МДж; б)U=4,25 МДж; в)U=3,25 Дж; г)U=3,25 МДж; д)U=2,25 МДж.

31. Масса 12 г азота находится в закрытом сосуде объемом V= 2 л при температуре t=10 0С. После нагревания давление в сосуде стало равным p=1,33 МПа. Какое количество теплоты Q сообщено газу при нагревании?

Ответ: а) Q=413 кДж; б) Q=41,3 кДж; в) Q=4,13 кДж; г) Q=0,413 кДж; д) Q=413 Дж.

32. Некоторый газ находится при температуре 350 К в баллоне емкостью 100 л под давлением 2 атм. Теплоемкость этого газа при постоянном объеме Сv=140 Дж/К. Определить отношение молярных теплоемкостей Сpv.

Ответ: а) Сpv=1,81 ; б) Сpv=1,71; в) Сpv=1,61; г) Сpv=1,51; д) Сpv=1,41.

33. Найти отношение молярных теплоемкостей Сpvдля смеси газов, состоящей из гелия массой 10 г и водорода массой 4г.

Ответ: а) Сpv=1,98; б) Сpv=1,88; в) Сpv=1,78; г) Сpv=1,68; д) Сpv=1,51.

34. Чему равна энергия теплового движения 20 г кислорода при температуре 10 oС?

Ответ: а) W=3,7 Дж; б) W=3103Дж; в) W=7103Дж; г) W=3,7103Дж; д) W=7 Дж.

35. Чему равна энергия вращательного движения молекул содержащихся в 1 кг азота при температуре 7oС?

Ответ: а) Wвр=9,31104Дж; б) Wвр=8,31104Дж; в) Wвр=8,31 Дж; г) Wвр=8,31102Дж; д) Wвр=9,31 Дж..

36. Кинетическая энергия поступательного движения молекул азота, находящихся в баллоне объемом 20 л равна 5 кДж. Найти давление, под которым находится азот.

Ответ: а) p=1,7106Па; б) p=1,7∙105Па; в) p=1,7104Па; г) p=1,7102Па; д) p=1,7103Па.

37. При какой температуре средняя кинетическая энергия теплового движения атомов гелия будет достаточной для того, чтобы атомы гелия преодолели земное тяготение и навсегда покинули земную атмосферу?

Ответ: а) T=24101К; б) T=24102К; в) T=24103К; г) T=24104К; д) T=24105К.

38. Каково изменение внутренней энергии воздуха массой 290 г при его изобарическом нагревании на 20oС. Удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении 1000 Дж/кгK.

Ответ: а) U=4,1101Дж; б)U=4,1102Дж; в)U=4,1103Дж; г)U=4,1104Дж; д)U=4,1105Дж.

39. Удельная теплоемкость при постоянном объеме газовой смеси состоящей из одного киломоля кислорода и нескольких киломолей аргона, равна 430 Дж/(кгК). Какое количество аргона находится в газовой смеси?

Ответ: а) ν=1,48102молей; б) ν=1,48103молей; в) ν=1,48104молей; г) ν=1,48105молей; д) ν=1,48106молей.

40. В цилиндр заключено m=1,6 кг кислорода при температуре 300К. До какой температуры нужно нагреть изобарно кислород, чтобы работа по расширению была равна 40 кДж.

Ответ: а) T=496 К; б) T=396 К; в) T=296 К; г) T=196 К; д) T=596 К.

41. Теплоизолированный сосуд с азотом двигался со скоростью v= 50 м/с, температура газа 0 oС. Какова будет средняя энергия поступательного движения молекулы газа, если сосуд остановить?

Ответ: а) ε=5,7 Дж; б)ε=5,710-8Дж; в)ε=5,710-9Дж; г)ε=5,710-21Дж; д)ε=5,710-31Дж.

42. Найти среднюю кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы кислорода при температуре Т=350К.

Ответ: а) 4,8310-11Дж; б) 4,8310-15Дж; в) 5,8310-21Дж; г) 4,8310-10Дж; д) 4,8310-21Дж.

43. Найти удельную теплоёмкость водорода при постоянном объёме cv.

Ответ: а) cv=1,04104Дж/кгК; б) cv=4,04104Дж/кгК; в) cv=0,4104Дж/кгК; г) cv=3,04104Дж/кгК;

д) cv=2,04104Дж/кгК.

44. Определить молярную массу газа, если разность его удельных теплоемкостей Cp-Cv=260 Дж/кгК.

Ответ: а) =1210-3кг/моль; б)=3210-3кг/моль; в)=2210-3кг/моль; г)=210-3кг/моль; д)=4210-3кг/моль.

45. Найти удельную теплоёмкость водорода при постоянном давлении.

Ответ: а) cv=12,5103Дж/кгК; б) cv=13,5103Дж/кгК; в) cv=14,5103Дж/кгК; г) cv=15,5103Дж/кгК;

д) cv=16,5103Дж/кгК.

46. Какой энергией теплового движения обладают молекулы двухатомного газа при давлении p=3,5 кПа в объёме V=10 см3.

Ответ: а) U=87,5∙10-3 Дж; б) U=13,3 Дж; в) U=0,233 Дж; г) U=0,133 Дж; д) U=0,250 Дж.

47. Найти энергию теплового движения молекул кислорода, имеющего массу m=1кг при температуре Т=400К.

Ответ: а) U=2,5 Дж; б) U=25105 Дж; в) U=3,5105 Дж; г) U=1,5105 Дж; д) U=2,5105 Дж.

48. Во сколько раз увеличится давление одноатомного газа в результате уменьшения его объёма в 3 раза и увеличения средней кинетической энергии его молекул в 2 раза.

Ответ: а) n=3; б)n=4; в)n=5; г)n=6; д)n=7.

49. При какой температуре средняя квадратичная скорость молекул кислорода будет равна 450 м/с.

Ответ: а) T=360 К; б) T=260 К; в) T=410 К; г) T=310 К; д) T=510 К.

50. На какой высоте h плотность воздуха вдвое меньше его плотности на уровне моря? Температуру воздуха считать не зависящей от высоты и равной 0С.

Ответ: а) h=55 км; б) h=80 км; в) h=70 км; г) h=60 км; д) h=5,5 км.

51. При изотермическом расширении водорода массой 1 г объем газа увеличился в 2 раза. Определить работу расширения, совершенную газом, если температура газа 15 oС.

Ответ: а) A=826 Дж; б) A=926 Дж; в) A=726 Дж; г) A=626 Дж; д) A=526 Дж.

52. Какая доля количества теплоты, подводимого к идеальному трехатомному газу при изобарном процессе, расходуется на увеличение внутренней энергии газа?

Ответ: а) U/Q=0,55; б)U/Q=0,65; в)U/Q=0,75; г)U/Q=0,85; д)U/Q=0,95.

53. Какая доля количества теплоты, подводимого к идеальному трехатомному газу при изобарном процессе, расходуется на работу расширения?

Ответ: а) A/Q=0,65; б) A/Q=0,55; в) A/Q=0,45; г) A/Q=0,35; д) A/Q=0,25.

54. Водород массой 40 г, имевший температуру 300 К, адиабатически расширился, при этом его температура оказалась равной 299 К. Определить работу, совершенную газом.

Ответ: а) A=416 Дж; б) A=47,2 Дж; в) A=16,2 Дж; г) A=7,2 Дж; д) A=82,2 Дж.

55. Тепловая машина работает по обратимому циклу Карно. Определить термический КПД цикла тепловой машины, если за счет каждого килоджоуля теплоты, полученной от нагревателя, машина совершает работу A=350 Дж.

Ответ: а) =0,65; б)=0,55; в)=0,45; г)=0,35; д)=0,25.

56. Тепловая машина работает по обратимому циклу Карно. Температура нагревателя T1=500 К. Определить температуру T2холодильника тепловой машины, если за счет каждого килоджоуля теплоты, полученной от нагревателя, машина совершает работу A=350 Дж.

Ответ: а) T2=325 К; б) T2=225 К; в) T2=125 К; г) T2=525 К; д) T2=425 К.

57. Горючая смесь в двигателе Дизеля воспламеняется при температуре T2=1,1 кК. Начальная температура смеси T1=350 К. Во сколько раз нужно уменьшить объём смеси при сжатии, чтобы она воспламенилась? Сжатие считать адиабатическим. Показатель адиабаты для смеси принять равным 1,4.

Ответ: а) V1/V2=18,5; б) V1/V2=19,5; в) V1/V2=17,5; г) V1/V2=16,5; д) V1/V2=15,5.

58. Два различных газа, один из которых одноатомный, а другой – двухатомный, находятся при одинаковой температуре. Количество молей газов одинаково. После адиабатического сжатия температуры обоих газов возросли на одно и то же число градусов. Чему равно отношение работ, совершенных при сжатии газов?

Ответ: а) А21=1,7; б) А21=0,7; в) А21=0,31; г) А21=0,21; д) А21=1,1.

59. Найти изменение энтропии при нагревании 10 г льда от -20 oC до 0oC.

Ответ: а) S=5 Дж/К; б)S=2,6 Дж/К; в)S=1,6 Дж/К; г)S=7,5 Дж/К; д)S=3 Дж/К.

60. Найти изменение энтропии при переходе 8 г кислорода от объёма 10 л при температуре 80 oС к объёму 40 л при температуре 300oС.

Ответ: а) S=5,42 Дж/К; б)S=6,42 Дж/К; в)S=7,42 Дж/К; г)S=8,42 Дж/К; д)S=9,42 Дж/К.

61. Водород массой 6,6 г расширяется при постоянном давлении до удвоения объёма. Найти изменение энтропии при этом расширении.

Ответ: а) S=77 Дж/К; б)S=66 Дж/К; в)S=55 Дж/К; г)S=45 Дж/К; д)S=35 Дж/К.

62. Найти изменение энтропии при изотермическом расширении 6 г водорода от давления 105до давления 0,5105Па.

Ответ: а) S=17,2 Дж/К; б)S=15,4 Дж/К; в)S=13,2 Дж/К; г)S=11,4 Дж/К; д)S=9,2 Дж/К.

63. Струя водяного пара при температуре 100 0С, направленная на глыбу льда, имеющую массу m=5 кг и температуру 0oС, растопила ее и нагрела получившуюся воду до температуры 50oС. Найти массу израсходованного пара.

Ответ: а) mп=0,10 кг; б) mп=2,10 кг; в) mп=1,10 кг; г) mп=3,10 кг; д) mп=0,310 кг.

64. Найти коэффициент диффузии водорода при нормальных условиях, если средняя длина свободного пробега при этих условиях равна 160 нм.

Ответ: а) D=95010-6м2/с; б) D=9510-6м2/с; в) D=9,510-6м2/с; г) D=0,9510-6м2/с; д) D=0,09510-6м2/с.

65. Найти массу азота, прошедшего вследствие диффузии через площадку 100 см2за 10 с, если градиент плотности в направлении перпендикулярном к площадке равен 1,26 кг/м4, средняя длина свободного пробега молекул азота 100 нм.

Ответ: а) Δm=410-6кг; б) Δm=510-6кг; в) Δm=310-6кг; г) Δm=2,510-6кг; д)Δm=210-6 кг.

66. При каком давлении отношение коэффициента внутреннего трения некоторого газа к коэффициенту его диффузии равно 0,3 кг/м3? Средняя квадратичная скорость его молекул равна 632 м/c.

Ответ: а) p=40 кПа; б) p=30 кПа; в) p=20 кПа; г) p=10 кПа; д) p=1 кПа.

67. Найти коэффициент внутреннего трения азота при нормальных условиях, если коэффициент диффузии для него при этих условиях равен 0,142 см2/c.

Ответ: а) η=1,7510-5Пас; б) η=2,7510-5Пас; в) η=3,7510-5Пас; г) η=4,7510-5Пас; д) η=5,7510-5Пас.

68. Найти диаметр молекулы кислорода, если известно, что для кислорода коэффициент внутреннего трения при 0 oС равен 18,810-5Нс/м2.

Ответ: а) d=0,510-10м; б) d=110-10м; в) d=210-10м; г) d=410-10м; д) d=510-10м.

69. Найти коэффициент диффузии воздуха при давлении 100 кПа и температуре 10oС. Диаметр молекул воздуха принять равным 310-10м.

Ответ: а) D=410-5м2/с; б) D=3,510-5м2/с; в) D=2,510-5м2/с; г) D=1,510-5м2/с;д) D=110-5м2/с.

70. Найти коэффициент внутреннего трения воздуха при температуре 10 oС. Диаметр молекул воздуха принять равным 310-10м.

Ответ: а) η=3,810-5 Пас; б) η=2,810-5 Пас; в) η=1,810-5 Пас; г) η=0,2810-5 Пас; д) η=0,1810-5 Пас.

71. Во сколько раз коэффициент внутреннего трения кислорода больше коэффициента внутреннего трения азота? Температура газов одинакова.

Ответ: а) η12=5,1; б) η12=4,1; в) η12=3,1; г) η12=2,1; д) η12=1,1.

72. Найти коэффициент теплопроводности водорода, если известно, что коэффициент внутреннего трения для него при этих условиях равен 8,610-5Нс/м2.

Ответ: а) χ=0,99 Вт/(мК); б) χ=0,89 Вт/(мК); в) χ=0,79 Вт/(мК); г) χ=0,69 Вт/(мК); д) χ=0,59 Вт/(мК).

73. Углекислый газ и азот находятся при одинаковых температурах и давлении. Найти для этих газов отношение коэффициентов диффузии. Диаметр молекул этих газов считать одинаковыми.

Ответ: а) D1/D2=0,8; б) D1/D2=0,7; в) D1/D2=0,6; г) D1/D2=0,5; д) D1/D2=0,4.

74. Углекислый газ и азот находятся при одинаковых температурах и давлении. Найти для этих газов отношение коэффициентов внутреннего трения. Диаметр молекул этих газов считать одинаковыми.

Ответ: а) η12=1,7; б) η12=1,6; в) η12=1,5; г) η12=1,4; д) η12=1,3.

75. Углекислый газ и азот находятся при одинаковых температурах и давлении. Найти для этих газов отношение коэффициентов теплопроводности. Диаметр молекул этих газов считать одинаковыми.

Ответ: а) χ12=0,58; б) χ12=0,68; в) χ12=0,78; г) χ12=0,88; д) χ12=0,98.

76. В сосуде вместимостью 10 л находится азот массой 0,25 кг. Определить внутреннее давление газа.

Ответ: а) pi'=4,1105Па; б) pi'=3,1105Па; в) pi'=2,1105Па; г) pi'=1,1105Па; д)pi'=0,1105 Па.

77. В сосуде вместимостью 10 л находится азот массой 0,25 кг. Определить собственный объем молекул.

Ответ: а) Vi'=8510-3 м3; б) Vi'=8,510-3 м3; в) Vi'=0,8510-3 м3; г) Vi'=0,08510-3 м3; д) Vi'=0,008510-3 м3.

78. Какую температуру имеют 2 г азота, занимающего объем 820 см3при давлении 200 кПа. Газ рассматривать как реальный.

Ответ: а) T=386 К; б) T=376 К; в) T=276К; г) T=476 К; д) T=486 К.

79. В сосуде объемом 0,3 л находится углекислый газ с количеством вещества 1 моль при температуре 300 К. Определить давление газа по уравнению Ван-дер-Ваальса.

Ответ: а) p=6,68106Па; б) p=5,68106Па; в) p=4,68106Па; г) p=3,68106Па; д)p=2,68106 Па.

80. В закрытом сосуде объемом 0,5 м3находится 0,6 киломолей углекислого газа при давлении 30 кПа. Пользуясь уравнением Ван-дер-Ваальса, найти, во сколько раз надо увеличить температуру газа, чтобы давление увеличилось вдвое.

Ответ: а) T2/T1=0,05; б) T2/T1=1,05; в) T2/T1=2,05; г) T2/T1=1,5; д) T2/T1=2,05.

81. При какой температуре Т средняя квадратичная скорость молекул азота больше их наиболее вероятной скорости на v=50 м/с?

Ответ: а) Т=83 К; б) Т=830 К; в) Т=8,3 К; г) Т=0,83 К; д) Т=183 К.

82. Найти эффективный диаметр молекулы кислорода, считая, что практические величины Тkи pkдля кислорода составляют соответственно 154К и 5 МПа.

Ответ: а) d=2,710-10м; б) d=3,710-10м; в) d=4,710-10м; г) d=0,710-10м; д) d=5,710-10м..

83. Найти эффективный диаметр молекулы азота по данному значению средней длины свободного пробега молекул при нормальных условиях <>=9,510-6см.

Ответ: а) d=5,9910-10м; б) d=4,9910-10м; в) d=3,9910-10м; г) d=2,9910-10м;д) d=1,9910-10м.

84. В сосуде объемом 10 л находится 0,25 кг азота при температуре 27 oС. Какую часть давления газа составляет давление, обусловленное силами взаимодействия молекул?

Ответ: а) pi/p=2,05; б) pi/p=1,5; в) pi/p=1,05; г) pi/p=0,5; д) pi/p=0,05.

85. Определить внутреннюю энергию азота, содержащего количество вещества 1 моль, при критической температуре Тk=126 K. Вычисления выполнить для значения объема V=Vкр.

Ответ: а) U=1,45103 Дж; б) U=2,45103 Дж; в) U=0,45103 Дж; г) U=3,45103 Дж; д) U=4,45103 Дж..

86. Найти внутреннюю энергию углекислого газа массой 132 г при нормальном давлении и температуре 300 К. Газ рассматривать как реальный.

Ответ: а) U=32103 Дж; б) U=22103 Дж; в) U=12103 Дж; г) U=2,2103 Дж; д) U=0,22103 Дж.

87. 0,5 киломоля трехатомного газа адиабатически расширяется в пустоту от V1=0,5 м3до V2=3 м3. Температура газа при этом повышается на 12,2 градуса. Найти из этих данных постоянную a, входящую в уравнение Ван-дер-Ваальса.

Ответ: а) a=3,36 Нм2/моль2; б) a=2,36 Нм2/моль2; в) a=1,36 Нм2/моль2; г) a=0,36 Нм2/моль2;

д) a=0,036 Нм2/моль2.

88. Объём углекислого газа массой 0,1 кг увеличился от 1 м3до 10 м3. Найти работу внутренних сил взаимодействия молекул при этом расширении.

Ответ: а) A=-0,66 Дж; б) A =-0,74 Дж; в) A=-3,74 Дж; г) A=2,74 Дж; д) A=1,74 Дж.

89. В цилиндре под поршнем находится кислород массой 20 г. Определить изменение Uвнутренней энергии кислорода при изотермическом расширении его отV1=200 см3доV2=500 см3. Газ рассматривать как реальный. (Для кислорода а=0,136 Нм4/моль).

Ответ: а) U=159 Дж; б)U=359 Дж; в)U=179 Дж; г)U=259 Дж; д)U=139 Дж.

90. Зная поправки Ван-дер-Ваальса найти критический объем кислорода массой 0,5 г.

Ответ: а) Vk=2,8 см3; б)Vk=1,5 см3; в)Vk=8,8 см3; г)Vk=1,8 см3; д)Vk=0,8 см3.

91. Воздушный пузырек радиусом 0,002 мм находится в воде у самой ее поверхности. Определить давление, под которым находится воздух в пузырьке, если атмосферное давление равно 100 кПа.

Ответ: а) p=246 Па; б) p=246 кПа; в) p=146 кПа; г) p=346 кПа; д) p=46 кПа.

92. Какую работу (в мДж) надо совершить, чтобы, выдувая мыльный пузырь, увеличить его диаметр от 1 см до 10 см? (м.р.=0,04 Н/м)

Ответ: а) A=1,210-3 Дж; б) A=2,5 мДж; в) A=0,210-3 Дж; г) A=3,210-3 Дж; д) A=2,210-3 Дж.

93. На сколько давление p воздуха внутри мыльного пузырька больше атмосферного давления po, если диаметр пузыря 5 мм?

Ответ: а) p=84 Па; б)p=74 Па; в)p=64 Па; г)p=54 Па; д)p=44 Па.

94. Две капли ртути диаметром 1 мм каждая, слиплись в одну большую каплю без изменения температуры. Какая энергия выделится при этом слиянии?

Ответ: а) W=4,410-7 Дж; б) W=8,410-7 Дж; в) W=5,410-7 Дж; г) W=7,410-7 Дж; д) W=6,410-7 Дж.

95. Определить силу, прижимающую друг к другу две стеклянные пластинки размером 1010 см2, если расстояние между пластинками 0,02 мм и пространство между ними заполнено водой. Считать мениск вогнутым с диаметром равным расстоянию между пластинками.

Ответ: а) F=73 Н; б) F=63 Н; в) F=83 Н; г) F=53 Н; д) F=43 Н.

96. Найти массу воды, вошедшую в стеклянную трубку с диаметром канала 0,8 мм, опущенную в воду на малую глубину. Считать смачивание полным.

Ответ: а) m=110-5 Дж; б) m=1,310-5 Дж; в) m=1,810-5 Дж; г) m=3,910-5 Дж; д) m=0,910-5 Дж..

97. Глицерин поднялся в капиллярной трубке диаметром канала 1 мм на высоту 20 мм. Определить коэффициент поверхностного натяжения глицерина. Смачивание считать полным.

Ответ: а) =6210-3 Н/м; б) =7210-3 Н/м; в) =4210-3 Н/м; г) =5910-3 Н/м; д) =1210-3 Н/м.

98. Масса (100 капель) спирта, выделяющегося из капилляра, равна 0,71 г. Определить коэффициент поверхностного натяжения спирта, если диаметр шейки капли в момент отрыва равен 1 мм.

Ответ: а) =3,310-2 Н/м; б) =4,310-2 Н/м; в) =0,310-2 Н/м; г) =2,310-2 Н/м; д) =1,310-2 Н/м.

99. В жидкость нижними концами опущены две вертикальные капиллярные трубки с внутренними диаметрами 0,05 см и 0,1 см. Разность уровней жидкости в трубках равна 11,6 мм. Плотность жидкости равна 0,8 г/см3. Найти коэффициент поверхностного натяжения жидкости.

Ответ: а) =2,310-2 Н/м; б) =3,310-2 Н/м; в) =1,310-2 Н/м; г) =0,1310-2 Н/м; д) =4,310-2 Н/м.

100. Каким должен быть наибольший диаметр пор в фитиле керосинки, чтобы керосин поднимался от дна керосинки до горелки на высоту 10 см? Считать поры цилиндрическими трубками и смачивание полным.

Ответ: а) d=3210-6м; б) d=5,210-6м; в) d=25210-6м; г) d=15210-6м; д) d=5210-6м.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]