все что есть / Заоч АД ПБ самоп / УСКОР 2012 9 К.Р. 3 / Зад 4 3 Ид газ
.docЗадача N 4
¨УСЛОВИЕ :
Газ (название газа). Число степеней свободы i. Молярная масса М. Масса газа .
Начальная средняя квадратичная скорость молекул u. Начальный объем газа V0.
Задания к задаче N 4 |
|
|||||||||
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
ГАЗ – кислород |
О2 |
О2 |
О2 |
О2 |
О2 |
О2 |
О2 |
О2 |
О2 |
О2 |
Число степ. свободы i |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
Мол. масса М(кг/моль |
0,032 |
0,032 |
0,032 |
0,032 |
0,032 |
0,032 |
0,032 |
0,032 |
0,032 |
0,032 |
Масса газа m (кг) |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,1 |
0,11 |
0,12 |
0,13 |
0,14 |
Ср.-кв. скор. u (м/с) |
400 |
420 |
440 |
460 |
480 |
500 |
520 |
540 |
560 |
600 |
Начал. объем V0 (мз) |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,1 |
Вариант |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
ГАЗ – углекислый газ |
СО2 |
СО2 |
СО2 |
СО2 |
СО2 |
СО2 |
СО2 |
СО2 |
СО2 |
СО2 |
Число степ. свободы i |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
Мол. масса М (кг/моль |
0,044 |
0,044 |
0,044 |
0,044 |
0,044 |
0,044 |
0,044 |
0,044 |
0,044 |
0,044 |
Масса газа m (кг) |
0,010 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,1 |
Ср.-кв. скор. u (м/с) |
400 |
410 |
420 |
430 |
440 |
450 |
460 |
470 |
480 |
490 |
Начал. объем V0 (мз) |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
ГАЗ – метан |
СН4 |
СН4 |
СН4 |
СН4 |
СН4 |
СН4 |
СН4 |
СН4 |
СН4 |
СН4 |
Число степ. свободы i |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
Мол. масса М (кг/моль |
0,016 |
0,016 |
0,016 |
0,016 |
0,016 |
0,016 |
0,016 |
0,016 |
0,016 |
0,016 |
Масса гаа m (кг) |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,1 |
0,11 |
0,12 |
0,13 |
0,14 |
Ср.-кв. скор. u (м/с) |
300 |
320 |
340 |
360 |
380 |
400 |
420 |
440 |
460 |
480 |
Нач. объем V0 (мз) |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,1 |
¨ЗАДАНИЯ:
НАЙТИ:
1. количество вещества n,
2. число молекул газа N,
3. массу молекулы m0,
4. плотность газа ρ,
5. концентрацию молекул n,
6. начальное давление газа р0,
7. среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы áЕñ,
8. начальную абсолютную температуру газа Т0,
¨ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ.
ДАНО: О2, , М = 0,032 кг/моль, кг, м/с, м3.
РЕШЕНИЕ
(обязательно представлять соответствующие формулы, вычисления и единицы измерения)
-
Количество вещества: n = m/M; (моль).
-
Число молекул газа: .
-
Масса молекулы: m0 = M/NA; m0 = 0,032/(6,02∙1023) = 5,23∙10-26 (кг).
-
Плотность газа: ρ = m/V0 = 0,048/0,034 = 1,41 (кг/м3).
-
Концентрация молекул: n = N/V0 = 9∙1023/0,034 = 2,65∙1025 (м –3).
-
Начальное давление газа: p0 = nm0u2/3 = 2,65∙1025∙5,33∙10-26∙5502 = 1,42∙105 (Па).
-
‹E› = m0u2/2 = 5,33∙10-26∙5502/2 = 8,06∙10-21 (Дж).
-
Начальная температура газа: ‹E› = 3kT0 T0 = 2‹E›/3k = 2∙8,06∙10-21/(3∙1,38∙10-23) = 389 (K).