ST-1-12_fizika_DKR / Мазурова

1.В цилиндр длиной 1,6 м, заполненный воздухом при нормальном атмосферном давлении, начали медленно вдвигать поршень площадью 200 см2. Определите силу, с которой надо будет удерживать поршень, если его остановить на расстоянии 10 см от дна цилиндра. Температура постоянна. Массой поршня пренебречь.

2.При температуре 727°С у трехатомных (нелинейных) молекул некоторого идеального газа оказываются возбужденными все степени свободы (включая колебательные). Определите внутреннюю энергию моля газа.

3. Используя распределение Максвелла молекул по абсолютным скоростям f(v) = Av2e−Bv2 , где

A = (m0 2pkT)32 , B = m0 2kT , получите выражение для средней скорости молекул < v > .

4. Идеальный газ находится в очень высоком вертикальном цилиндрическом сосуде в однородном поле тяжести, для которого ускорение свободного падения равно g . Найдите массу газа в сосу-

де, если давление в нижней части сосуда равно p0 , а площадь основания цилиндра равна S .

5.Коэффициент диффузии кислорода при нормальных условиях равен 1,41×10–5 м2/с. При постоянном объеме кислород нагрели до температуры 50° С. Определите коэффициент диффузии кислорода после нагрева. Эффективный диаметр молекул не меняется.

6.Какая доля количества теплоты, сообщенной идеальному двухатомному газу при изобарном нагревании, расходуется на увеличение внутренней энергии, и какая доля – на работу расширения?

7.Тепловая машина, рабочее тело которой – идеальный газ, работает по циклу Карно. Найдите к.п.д. машины, если в пределах цикла объем изменяется в 2 раза, а давление – в 3 раза.

8.Теплоемкость металлов при низких температурах линейно зависит от температуры: C = αT . Найдите зависимость энтропии от температуры. Энтропия при абсолютном нуле температуры равна нулю.

9.1 кмоль кислорода находится при температуре 27°С и давлении 10 МПа. Найти объем газа, считая, что кислород при данных условиях ведет себя как реальный газ. Поправки Ван-дер-Ваальса

для кислорода равны a = 0,136 Н×м4/моль2, b = 3,17 ×10−5 м3/моль.

10.Найдите угол изгиба трубопровода сечением 20 см2, по которому со скоростью 5 м/с течет нефть плотностью 800 кг/м3, если в месте изгиба на него действует сила 40 Н.