Задачі для самостійного розв’язування за темою «Основи молекулярної фізики. Рівняння Мендєлєєва - Клайперона»

Варіант 1

1. Визначити кількість речовини і кількість молекул, що містяться в 1кг вуглекислого газу. Відповідь: =22,7 моль, N=1,4·10²⁵.

2. Чому дорівнює молярна маса газу, якщо він при температурі 27 ⁰С і тиску 2·10⁵ Па має густину, яка дорівнює 2,6 кг/м³? Відповідь: m = 0,032кг/моль.

3. Як зміниться тиск газу, якщо концентрація його молекул збільшиться утричі, а середня швидкість молекул зменшиться утричі? Відповідь: зменшиться в 3 рази.

Варіант 2

1. На виріб, площа поверхні якого становить 20 см², нанесли шар срібла завтовшки 1 мкм. Скільки атомів срібла міститься в покритті? Відповідь: N=1,4·10²².

2. Обчислити середню кінетичну енергію молекули одноатомного газу під тиском 20кПа. Концентрація молекул цього газу під даним тиском становить 3·10²⁵ м^-3. Відповідь: 10^-21 Дж.

3. Скільки молів і скільки молекул міститься в посудині місткістю 250 см³, якщо тиск газу 566мм. Рт. т.., а температура дорівнює 10⁰С? Відповідь: n =8·10^-3 моль, N = 48·10²⁰.

Варіант 3

1. Вважаючи, що діаметр молекул водню становить близько 2,3·10^-10м, підрахувати, яку довжину мала б нитка, коли б усі молекули, що містяться в 1 мг цього газу, розташувати в один ряд щільно одна до одної. Порівняти довжину цієї нитки із середньою відстанню від Землі до Місяця (3,8·10⁵ км). Відповідь: 6,9·10¹⁰ м, 180 разів.

2. У скільки разів середня квадратична швидкість молекул кисню менша, ніж середня квадратична швидкість молекул водню, якщо температури цих газів однакові? Відповідь: 4 рази.

3. Який має бути найбільший об’єм балона, щоб він вміщував т=6,4 кг кисню t=20⁰C, якщо його стінки витримують тискр=16 Мпа? Відповідь: V= 0,0304м³.

Варіант 4

1. Густина алмазу 3500 кг/м³. Який об’єм займуть 10²² атомів цієї речовини? Відповідь: V=5,7·10^-8м³.

2.  Балон, що містить газ при тиску 1·10⁵ Па, має об’єм 5·10^-3м³. Як зміниться тиск газу в балоні, якщо його з’єднати з другим балоном, що практично не містить газу і має об’єм 10·10^-3м³? (Т=const). Відповідь: знизиться на 0,67·10⁵ Па.

3. Визначити середню кінетичну енергію молекули одноатомного газу і концентрацію молекул при температурі 290К і під тиском 0,8 Мпа. Відповідь: 6· 10^-21Дж; 2 · 10²⁶м^-3.

Варіант 5

1. У скільки разів кількість атомів у 12кг вуглецю перевищує кількість молекул в 16кг кисню? Відповідь: у 2 рази. 

2. У скільки разів середня квадратична швидкість молекул повітря в літній день при температурі 30°С більша, ніж у зимовий день при температурі -30°С? Молярна маса повітря становить 0,029 кг/моль. Відповідь: у 1,12 рази. 

3. Яка маса повітря т вийде з кімнати, що має об’єм V=60 м³, у результаті підвищення температури від Т₁=280 К до Т₂=300 К при нормальному тиску? Відповідь: т=5 кг.

Варіант 6

1. Визначити кількість речовини і кількість молекул, що містяться в 1кг вуглекислого газу. Відповідь: =22,7 моль, N=1,4·10²⁵.

2. Чому дорівнює молярна маса газу, якщо він при температурі 27 ⁰С і тиску 2·10⁵ Па має густину, яка дорівнює 2,6 кг/м³? Відповідь: m = 0,032кг/моль.

3. Як зміниться тиск газу, якщо концентрація його молекул збільшиться утричі, а середня швидкість молекул зменшиться утричі? Відповідь: зменшиться в 3 рази.

Варіант 7

1. На виріб, площа поверхні якого становить 20 см², нанесли шар срібла завтовшки 1 мкм. Скільки атомів срібла міститься в покритті? Відповідь: N=1,4·10²².

2. Обчислити середню кінетичну енергію молекули одноатомного газу під тиском 20кПа. Концентрація молекул цього газу під даним тиском становить 3·10²⁵ м^-3. Відповідь: 10^-21 Дж.

3. Скільки молів і скільки молекул міститься в посудині місткістю 250 см³, якщо тиск газу 566 мм. рт. ст, а температура дорівнює 10⁰С? Відповідь: n =8·10^-3 моль, N = 48·10²⁰.

Варіант 8

1. Вважаючи, що діаметр молекул водню становить близько 2,3·10^-10м, підрахувати, яку довжину мала б нитка, коли б усі молекули, що містяться в 1 мг цього газу, розташувати в один ряд щільно одна до одної. Порівняти довжину цієї нитки із середньою відстанню від Землі до Місяця (3,8·10⁵ км). Відповідь: 6,9·10¹⁰ м, 180 разів.

2. У скільки разів середня квадратична швидкість молекул кисню менша, ніж середня квадратична швидкість молекул водню, якщо температури цих газів однакові? Відповідь: 4 рази.

3. Який має бути найбільший об’єм балона, щоб він вміщував т=6,4 кг кисню t=20⁰C, якщо його стінки витримують тискр=16 МПа? Відповідь: V= 0,0304м³.

Варіант 9

1. Густина алмазу 3500 кг/м³. Який об’єм займуть 10²² атомів цієї речовини? Відповідь: V=5,7·10^-8м³.

2.  Балон, що містить газ при тиску 1·10⁵ Па, має об’єм 5·10^-3м³. Як зміниться тиск газу в балоні, якщо його з’єднати з другим балоном, що практично не містить газу і має об’єм 10·10^-3м³? (Т=const). Відповідь: знизиться на 0,67·10⁵ Па.

3. Визначити середню кінетичну енергію молекули одноатомного газу і концентрацію молекул при температурі 290К і під тиском 0,8 МПа. Відповідь: 6· 10^-21Дж; 2 · 10²⁶м^-3.

Варіант 10

1. У скільки разів кількість атомів у 12кг вуглецю перевищує кількість молекул в 16кг кисню? Відповідь: у 2 рази. 

2. У скільки разів середня квадратична швидкість молекул повітря в літній день при температурі 30°С більша, ніж у зимовий день при температурі -30°С? Молярна маса повітря становить 0,029 кг/моль. Відповідь: у 1,12 рази. 

3. Яка маса повітря т вийде з кімнати, що має об’єм V=60 м³, у результаті підвищення температури від Т₁=280 К до Т₂=300 К при нормальному тиску? Відповідь: т=5 кг.

Варіант 11

1. Визначити кількість речовини і кількість молекул, що містяться в 1кг вуглекислого газу. Відповідь: =22,7 моль, N=1,4·10²⁵.

2. Чому дорівнює молярна маса газу, якщо він при температурі 27 ⁰С і тиску 2·10⁵ Па має густину, яка дорівнює 2,6 кг/м³? Відповідь: m = 0,032кг/моль.

3. Як зміниться тиск газу, якщо концентрація його молекул збільшиться утричі, а середня швидкість молекул зменшиться утричі? Відповідь: зменшиться в 3 рази.

Варіант 12

1. На виріб, площа поверхні якого становить 20 см², нанесли шар срібла завтовшки 1 мкм. Скільки атомів срібла міститься в покритті? Відповідь: N=1,4·10²².

2. Обчислити середню кінетичну енергію молекули одноатомного газу під тиском 20кПа. Концентрація молекул цього газу під даним тиском становить 3·10²⁵ м^-3. Відповідь: 10^-21 Дж.

3. Скільки молів і скільки молекул міститься в посудині місткістю 250 см³, якщо тиск газу 566мм. рт. ст, а температура дорівнює 10⁰С? Відповідь: n =8·10^-3 моль, N = 48·10²⁰.

Варіант 13

1. Вважаючи, що діаметр молекул водню становить близько 2,3·10^-10м, підрахувати, яку довжину мала б нитка, коли б усі молекули, що містяться в 1 мг цього газу, розташувати в один ряд щільно одна до одної. Порівняти довжину цієї нитки із середньою відстанню від Землі до Місяця (3,8·10⁵ км). Відповідь: 6,9·10¹⁰ м, 180 разів.

2. У скільки разів середня квадратична швидкість молекул кисню менша, ніж середня квадратична швидкість молекул водню, якщо температури цих газів однакові? Відповідь: 4 рази.

3. Який має бути найбільший об’єм балона, щоб він вміщував т=6,4 кг кисню t=20⁰C, якщо його стінки витримують тискр=16 МПа? Відповідь: V= 0,0304м³.

Варіант 14

1. Густина алмазу 3500 кг/м³. Який об’єм займуть 10²² атомів цієї речовини? Відповідь: V=5,7·10^-8м³.

2. Балон, що містить газ при тиску 1·10⁵ Па, має об’єм 5·10^-3м³. Як зміниться тиск газу в балоні, якщо його з’єднати з другим балоном, що практично не містить газу і має об’єм 10·10^-3м³? (Т=const). Відповідь: знизиться на 0,67·10⁵ Па.

3. Визначити середню кінетичну енергію молекули одноатомного газу і концентрацію молекул при температурі 290К і під тиском 0,8 МПа. Відповідь: 6· 10^-21Дж; 2 · 10²⁶м^-3.

Варіант 15

1. У скільки разів кількість атомів у 12кг вуглецю перевищує кількість молекул в 16кг кисню? Відповідь: у 2 рази. 

2. У скільки разів середня квадратична швидкість молекул повітря в літній день при температурі 30°С більша, ніж у зимовий день при температурі -30°С? Молярна маса повітря становить 0,029 кг/моль. Відповідь: у 1,12 рази. 

3. Яка маса повітря т вийде з кімнати, що має об’єм V=60 м³, у результаті підвищення температури від Т₁=280 К до Т₂=300 К при нормальному тиску? Відповідь: т=5 кг.

Варіант 16

1. Визначити кількість речовини і кількість молекул, що містяться в 1кг вуглекислого газу. Відповідь: =22,7 моль, N=1,4·10²⁵.

2. Чому дорівнює молярна маса газу, якщо він при температурі 27 ⁰С і тиску 2·10⁵ Па має густину, яка дорівнює 2,6 кг/м³? Відповідь: m = 0,032кг/моль.

3. Як зміниться тиск газу, якщо концентрація його молекул збільшиться утричі, а середня швидкість молекул зменшиться утричі? Відповідь: зменшиться в 3 рази.

Варіант 17

1. На виріб, площа поверхні якого становить 20 см², нанесли шар срібла завтовшки 1 мкм. Скільки атомів срібла міститься в покритті? Відповідь: N=1,4·10²².

2. Обчислити середню кінетичну енергію молекули одноатомного газу під тиском 20кПа. Концентрація молекул цього газу під даним тиском становить 3·10²⁵ м^-3. Відповідь: 10^-21 Дж.

3. Скільки молів і скільки молекул міститься в посудині місткістю 250 см³, якщо тиск газу 566 мм. рт. ст., а температура дорівнює 10⁰С? Відповідь: n =8·10^-3 моль, N = 48·10²⁰.

Варіант 18

1. Вважаючи, що діаметр молекул водню становить близько 2,3·10^-10м, підрахувати, яку довжину мала б нитка, коли б усі молекули, що містяться в 1 мг цього газу, розташувати в один ряд щільно одна до одної. Порівняти довжину цієї нитки із середньою відстанню від Землі до Місяця (3,8·10⁵ км). Відповідь: 6,9·10¹⁰ м, 180 разів.

2. У скільки разів середня квадратична швидкість молекул кисню менша, ніж середня квадратична швидкість молекул водню, якщо температури цих газів однакові? Відповідь: 4 рази.

3. Який має бути найбільший об’єм балона, щоб він вміщував т=6,4 кг кисню t=20⁰C, якщо його стінки витримують тискр=16 Мпа? Відповідь: V= 0,0304м³.

Варіант 19

1. Густина алмазу 3500 кг/м³. Який об’єм займуть 10²² атомів цієї речовини? Відповідь: V=5,7·10^-8м³.

2.  Балон, що містить газ при тиску 1·10⁵ Па, має об’єм 5·10^-3м³. Як зміниться тиск газу в балоні, якщо його з’єднати з другим балоном, що практично не містить газу і має об’єм 10·10^-3м³? (Т=const). Відповідь: знизиться на 0,67·10⁵ Па.

3. Визначити середню кінетичну енергію молекули одноатомного газу і концентрацію молекул при температурі 290К і під тиском 0,8 МПа. Відповідь: 6· 10^-21Дж; 2 · 10²⁶м^-3.

Варіант 20

1. У скільки разів кількість атомів у 12кг вуглецю перевищує кількість молекул в 16кг кисню? Відповідь: у 2 рази. 

2. У скільки разів середня квадратична швидкість молекул повітря в літній день при температурі 30°С більша, ніж у зимовий день при температурі -30°С? Молярна маса повітря становить 0,029 кг/моль. Відповідь: у 1,12 рази. 

3. Яка маса повітря т вийде з кімнати, що має об’єм V=60 м³, у результаті підвищення температури від Т₁=280 К до Т₂=300 К при нормальному тиску? Відповідь: т=5 кг.

Варіант 21

1. Визначити кількість речовини і кількість молекул, що містяться в 1кг вуглекислого газу. Відповідь: =22,7 моль, N=1,4·10²⁵.

2. Чому дорівнює молярна маса газу, якщо він при температурі 27 ⁰С і тиску 2·10⁵ Па має густину, яка дорівнює 2,6 кг/м³? Відповідь: m = 0,032кг/моль.

3. Як зміниться тиск газу, якщо концентрація його молекул збільшиться утричі, а середня швидкість молекул зменшиться утричі? Відповідь: зменшиться в 3 рази.

Варіант 22

1. На виріб, площа поверхні якого становить 20 см², нанесли шар срібла завтовшки 1 мкм. Скільки атомів срібла міститься в покритті? Відповідь: N=1,4·10²².

2. Обчислити середню кінетичну енергію молекули одноатомного газу під тиском 20кПа. Концентрація молекул цього газу під даним тиском становить 3·10²⁵ м^-3. Відповідь: 10^-21 Дж.

3. Скільки молів і скільки молекул міститься в посудині місткістю 250 см³, якщо тиск газу 566 мм. рт. ст., а температура дорівнює 10⁰С? Відповідь: n =8·10^-3 моль, N = 48·10²⁰.

Варіант 23

1. Вважаючи, що діаметр молекул водню становить близько 2,3·10^-10м, підрахувати, яку довжину мала б нитка, коли б усі молекули, що містяться в 1 мг цього газу, розташувати в один ряд щільно одна до одної. Порівняти довжину цієї нитки із середньою відстанню від Землі до Місяця (3,8·10⁵ км). Відповідь: 6,9·10¹⁰ м, 180 разів.

2. У скільки разів середня квадратична швидкість молекул кисню менша, ніж середня квадратична швидкість молекул водню, якщо температури цих газів однакові? Відповідь: 4 рази.

3. Який має бути найбільший об’єм балона, щоб він вміщував т=6,4 кг кисню t=20⁰C, якщо його стінки витримують тискр=16 МПа? И Відповідь: V= 0,0304м³.

Варіант 24

1. Густина алмазу 3500 кг/м³. Який об’єм займуть 10²² атомів цієї речовини? Відповідь: V=5,7·10^-8м³.

2. Балон, що містить газ при тиску 1·10⁵ Па, має об’єм 5·10^-3м³. Як зміниться тиск газу в балоні, якщо його з’єднати з другим балоном, що практично не містить газу і має об’єм 10·10^-3м³? (Т=const). Відповідь: знизиться на 0,67·10⁵ Па.

3. Визначити середню кінетичну енергію молекули одноатомного газу і концентрацію молекул при температурі 290К і під тиском 0,8 МПа. Відповідь: 6· 10^-21Дж; 2 · 10²⁶м^-3.

Варіант 25

1. У скільки разів кількість атомів у 12кг вуглецю перевищує кількість молекул в 16кг кисню? Відповідь: у 2 рази. 

2. У скільки разів середня квадратична швидкість молекул повітря в літній день при температурі 30°С більша, ніж у зимовий день при температурі -30°С? Молярна маса повітря становить 0,029 кг/моль. Відповідь: у 1,12 рази. 

3. Яка маса повітря т вийде з кімнати, що має об’єм V=60 м³, у результаті підвищення температури від Т₁=280 К до Т₂=300 К при нормальному тиску? Відповідь: т=5 кг.

Варіант 26

1. Визначити кількість речовини і кількість молекул, що містяться в 1кг вуглекислого газу. Відповідь: =22,7 моль, N=1,4·10²⁵.

2. Чому дорівнює молярна маса газу, якщо він при температурі 27 ⁰С і тиску 2·10⁵ Па має густину, яка дорівнює 2,6 кг/м³? Відповідь: m = 0,032кг/моль.

3. Як зміниться тиск газу, якщо концентрація його молекул збільшиться утричі, а середня швидкість молекул зменшиться утричі? Відповідь: зменшиться в 3 рази.

Варіант 27

1. На виріб, площа поверхні якого становить 20 см², нанесли шар срібла завтовшки 1 мкм. Скільки атомів срібла міститься в покритті? Відповідь: N=1,4·10²².

2. Обчислити середню кінетичну енергію молекули одноатомного газу під тиском 20кПа. Концентрація молекул цього газу під даним тиском становить 3·10²⁵ м^-3. Відповідь: 10^-21 Дж.

3. Скільки молів і скільки молекул міститься в посудині місткістю 250 см³, якщо тиск газу 566мм. рт. ст., а температура дорівнює 10⁰С? Відповідь: n =8·10^-3 моль, N = 48·10²⁰.

Варіант 28

1. Вважаючи, що діаметр молекул водню становить близько 2,3·10^-10м, підрахувати, яку довжину мала б нитка, коли б усі молекули, що містяться в 1 мг цього газу, розташувати в один ряд щільно одна до одної. Порівняти довжину цієї нитки із середньою відстанню від Землі до Місяця (3,8·10⁵ км). Відповідь: 6,9·10¹⁰ м, 180 разів.

2. У скільки разів середня квадратична швидкість молекул кисню менша, ніж середня квадратична швидкість молекул водню, якщо температури цих газів однакові? Відповідь: 4 рази.

3. Який має бути найбільший об’єм балона, щоб він вміщував т=6,4 кг кисню t=20⁰C, якщо його стінки витримують тискр=16 МПа? Відповідь: V= 0,0304м³.

Варіант 29

1. Густина алмазу 3500 кг/м³. Який об’єм займуть 10²² атомів цієї речовини? Відповідь: V=5,7·10^-8м³.

2. Балон, що містить газ при тиску 1·10⁵ Па, має об’єм 5·10^-3м³. Як зміниться тиск газу в балоні, якщо його з’єднати з другим балоном, що практично не містить газу і має об’єм 10·10^-3м³? (Т=const). Відповідь: знизиться на 0,67·10⁵ Па.

3. Визначити середню кінетичну енергію молекули одноатомного газу і концентрацію молекул при температурі 290К і під тиском 0,8 МПа. Відповідь: 6· 10^-21Дж; 2 · 10²⁶м^-3.

Варіант 30

1. У скільки разів кількість атомів у 12кг вуглецю перевищує кількість молекул в 16кг кисню? Відповідь: у 2 рази. 

2. У скільки разів середня квадратична швидкість молекул повітря в літній день при температурі 30°С більша, ніж у зимовий день при температурі -30°С? Молярна маса повітря становить 0,029 кг/моль. Відповідь: у 1,12 рази. 

3. Яка маса повітря т вийде з кімнати, що має об’єм V=60 м³, у результаті підвищення температури від Т₁=280 К до Т₂=300 К при нормальному тиску? Відповідь: т=5 кг.

Варіант 31

1. Визначити кількість речовини і кількість молекул, що містяться в 1кг вуглекислого газу. Відповідь: =22,7 моль, N=1,4·10²⁵.

2. Чому дорівнює молярна маса газу, якщо він при температурі 27 ⁰С і тиску 2·10⁵ Па має густину, яка дорівнює 2,6 кг/м³? Відповідь: m = 0,032кг/моль.

3. Як зміниться тиск газу, якщо концентрація його молекул збільшиться утричі, а середня швидкість молекул зменшиться утричі? Відповідь: зменшиться в 3 рази.

Варіант 32

1. На виріб, площа поверхні якого становить 20 см², нанесли шар срібла завтовшки 1 мкм. Скільки атомів срібла міститься в покритті? Відповідь: N=1,4·10²².

2. Обчислити середню кінетичну енергію молекули одноатомного газу під тиском 20кПа. Концентрація молекул цього газу під даним тиском становить 3·10²⁵ м^-3. Відповідь: 10^-21 Дж.

3. Скільки молів і скільки молекул міститься в посудині місткістю 250 см³, якщо тиск газу 566 мм. рт. ст., а температура дорівнює 10⁰С? Відповідь: n =8·10^-3 моль, N = 48·10²⁰.

Варіант 33

1. Вважаючи, що діаметр молекул водню становить близько 2,3·10^-10м, підрахувати, яку довжину мала б нитка, коли б усі молекули, що містяться в 1 мг цього газу, розташувати в один ряд щільно одна до одної. Порівняти довжину цієї нитки із середньою відстанню від Землі до Місяця (3,8·10⁵ км). Відповідь: 6,9·10¹⁰ м, 180 разів.

2. У скільки разів середня квадратична швидкість молекул кисню менша, ніж середня квадратична швидкість молекул водню, якщо температури цих газів однакові? Відповідь: 4 рази.

3. Який має бути найбільший об’єм балона, щоб він вміщував т=6,4 кг кисню t=20⁰C, якщо його стінки витримують тискр=16 МПа? Відповідь: V= 0,0304м³.

Варіант 34

1. Густина алмазу 3500 кг/м³. Який об’єм займуть 10²² атомів цієї речовини? Відповідь: V=5,7·10^-8м³.

2. Балон, що містить газ при тиску 1·10⁵ Па, має об’єм 5·10^-3м³. Як зміниться тиск газу в балоні, якщо його з’єднати з другим балоном, що практично не містить газу і має об’єм 10·10^-3м³? (Т=const). Відповідь: знизиться на 0,67·10⁵ Па.

3. Визначити середню кінетичну енергію молекули одноатомного газу і концентрацію молекул при температурі 290К і під тиском 0,8 МПа. Відповідь: 6· 10^-21Дж; 2 · 10²⁶м^-3.

Варіант 35

1. У скільки разів кількість атомів у 12кг вуглецю перевищує кількість молекул в 16кг кисню? Відповідь: у 2 рази. 

2. У скільки разів середня квадратична швидкість молекул повітря в літній день при температурі 30°С більша, ніж у зимовий день при температурі -30°С? Молярна маса повітря становить 0,029 кг/моль. Відповідь: у 1,12 рази. 

3. Яка маса повітря т вийде з кімнати, що має об’єм V=60 м³, у результаті підвищення температури від Т₁=280 К до Т₂=300 К при нормальному тиску? Відповідь: т=5 кг.