Приклади рішення задач
Приклад 1. В сосуді знаходиться газ при тиску 0,15 МПа і температурі 273 оС. Яка кількість молекул знаходиться в одиниці об’єму посуду?
Рішення:
р= 1,510-5 Па Запишемо рівняння Менделєєва-Клапейрона
Т = 273 оС = 546 К , так як, то.
NA = 6,021023 моль-1 ,
R = 8,31
n = ? підставивши отримаємо n = 21025 м-3.
Відповідь: концентрація молекул n = 21025 м-3.
Приклад 2. Вирахувати середню кінетичну енергію молекул ідеального газу при температурі 27 оС.
Рішення
Т = 27 оС = 300 К Середня кінетична енергія молекул
k = 1,3810-23 Е = 3/21,3810-23 300 К = 6,210-21Дж
Е - ?
Відповідь: середня кінетична енергія молекул Е = 6,210-21Дж.
Приклад 3. При температурі 27 оС й тиску 105 Па об’єм повітряної кулі, що заповнена гелієм, дорівнює 500 м3. Яким буде об’єм цієї кулі при підйомі в верхні шари атмосфери, де її температура понизиться до –33 оС, а тиск оточуючого повітря стане рівним 5104 Па? Масу гелію вважати сталою.
Рішення.
р1 = 105 Па З рівняння стану ідеального газу
V1 = 500 м3 слідує, що при m = const виконується рівняння
р2 = 5104 Па , звідси.
Т1 = 300 К Перевіримо розмірність .
Т2 = 240 К Підставимо значення V2 = 800 м3.
m1 = m2 = m
V2 - ? Відповідь: об’єм кулі V2 = 800 м3.
Приклад 4. При пониженні температури від 16 до 10оС з одиниці об'єму повітря виділилося 1,5 г води. Яка відносна вологість повітря при 16 оС?
Рішення. За умовою при температурі 283 К повітря насичено водяною парою. Знаходимо по таблиці густину 1 пари насищаючого повітря при 10 оС;
t1 = 16oC додавши до цього числа кількість вологи, що виділилася
t2 = 10 oC з кожного кубічного метра, одержимо густину пари, що
= 1,5 г = 0,0015 кг знаходився в повітрі при 16 оС, тобто абсолютну
- ? вологість повітря а = 1 + . Знайшовши в таблиці
густину пари, що насищає повітря при при 16 оС, вирахуємо відносну вологість повітря .
Підставив в формулу числові значення, одержуємо
.
Відповідь: відносна вологість повітря при 16 оС дорівнює 80%.
Вправа 22 Якісні задачі
З яких видів енергії складається внутрішня енергія тіла?
Чому при ізотермічному розширенні внутрішня енергія газу не змінюється?
Як змінюється внутрішня енергія при ізобаричному процесі? При ізохоричному?
Які молекули в атмосфері рухаються швидше: молекули оксигену чи азоту? Чому?
Біля поверхні Землі пил довго втримується, а біля поверхні Місяця він швидко осідає. В чому причина такого явища?
Чому при дощі стає холодніше?
Чим пояснити, що в гумовому одязі важко переносити спеку?
Що швидше згасить полум'я - кип'яток або холодна вода?
Чому алюміній не можна паяти олов'яним припоєм?
Поверхневий натяг мильної води майже в два рази менше ніж у води чистої. Чому ж мильна вода утворює такі міцні бульбашки і плівки, які з чистої води одержати не вдається?
Кулеподібний скляний сосуд, на ¾ заповнений водою, приведений в стан невагомості. Що відбудеться з водою?
Як пояснити дію фітілю, бинта з марлі, промокального паперу?
Під час засухи на поверхні ґрунту утворюється тверда кромка. Чи слід зберігати її, щоб запобігти висиханню нижніх прошарків ґрунту?