Задачі для самостійного розв’язування
2.1.Середня квадратична швидкість молекул деякого газу за нормальних
умов дорівнює 450м/с. Яка кількість молекул міститься в 0,001кг цього газу?
[2,04*1022 ].
2.2. Чому дорівнює енергія теплового руху молекул двохатомного газу в посудині об’ємом 2м3 , що знаходиться під тиском 6*І05Па? [ 3*106 Дж ].
2.3.Визначити внутрішню і кінетичну енергії обертального руху молекул, що містяться в1кг кисню при температурі 570С[U=2,14*105 Дж ;Ek=8,6*104 Дж].
2.4. На якій висоті густина газу складає 50% від густини його на рівні моря? Температуру вважати сталою і рівною 00С. Задачу вирішити для повітря [5,53км ].
2.5. Знайти коефіцієнт внутрішнього тертя азоту за нормальних умов, якщо коэфіцієнт дифузії для нього за цих умов дорівнює 1,4*І0-5м2/с
[17,2 мкПа*с].
2.6. Середня довжина вільного пробігу молекул кисню за нормальних умов дорівнює 6*10-6м. Обчислити середню арифметичну швидкість молекул і число зіткнень у 1с [ 428 m/c ; 7,08*107c-1].
2.7. Вважаючи азот ідеальним газом, визначити його питому теплоємність: 1)для ізобарного процесу; 2) для ізохорного процесу [cР=1,04 кДж/(кгК); cV=742 Дж(кгК].
2.8. Визначити питомі теплоємності сv і сp суміші вуглекислого газу масою m1=3г і азоту масою m2=4г [сV=667Дж/(кгК);сР=917Дж/(кгК)].
2.9. Визначити показник адіабати в суміші газів, що містить гелій масою m1=8г і водень масою m2=2г [1,55].
2.10. Двохатомний ідеальний газ(v=2моль ) нагрівають при сталому об’ємі до температури Т1=289К. Визначити кількість теплоти, яку необхідно надати газу, щоб збільшити його тиск у n=3 рази [24 кДж].
2.11. Робота розширення деякого двохатомного ідеального газу складає А=2кДж. Визначити кількість підведеної до газу теплоти, якщо процес протікав:1) ізотермічно; 2) ізобарно [ 1)2кДж; 2)7кДж].
2.12. При адіабатному розширенні кисню (v=2моль), що знаходиться за нормальних умов, його об’єм збільшився в n=З рази. Визначити: 1)зміну внутрішньої энергії газу; 2) роботу розширення газу [1)-4,03 кДж;
2)4,03 кДж].
2.13. Ідеальний газ, що здійснює цикл Карно, 70% кількості теплоти, отриманої від нагрівача, віддає холодильнику. Кількість теплоти, отримана від нагрівача, дорівнює 5кДж. Визначити:1) термічний ККД циклу; 2) роботу, виконану при повному циклі [ 1)30% ;2)1,5кДж].
2.14. Ідеальний газ здійснює цикл Карно. Газ одержав від нагрівача кількість теплоти 5,5кДж і виконав роботу 1,1кДж. Визначити:1) термічний ККД циклу; 2) відношення температур нагрівача і холодильника [ 1)20% ; 2)1,25].
2.15. У скільки разів необхідно збільшити об’єм v=5 моль ідеального газу при ізотермічному розширенні, якщо його ентропія збільшилася на 57,6Дж/К? [4].
2.16. При нагріванні двохатомного ідеального газу (v=2моль) його термодинамічна температура збільшилася в n=2 рази. Визначити зміну ентропії, якщо нагрівання відбувається: 1) ізохорно; 2) ізобарно.[ 1)28,8Дж/К; 2)40,3 Дж/К].
2.17. Ідеальний газ (v=2моль) спочатку ізобарно нагріли, так що об’єм газу збільшився в n1=2 рази, а потім ізохорно остудили, так що тиск його зменшився в n=2 рази .Визначити збільшення ентропії в ході зазначених процесів.[11,5Дж/К].
2.18. Азот масою 28г адіабатно розширили в n=2 рази, а потім ізобарно стиснули до початкового об’єму. Визначити зміну ентропії газу в ході зазначених процесів.[-20,2Дж/К ].
2.19.
Густина азоту
=140кг/м3,
його
тиск
Р=10МПа.
Визначити
темпе-ратуру
газу,
якщо:
1) газ
реальний;
2)
газ
ідеальний.
Поправки а
і
b
прийняти
рівними
відповідно 35Нм4/моль2
і
3,86*10-5
м3/моль.
[1)
260К;
2)
241К
].
2.20. Визначити число N атомів в 1 кг водню і масу одного атома водню.[N=3,02*1026 ; m0=3,32*10-27kг].