МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА.
1. В кристалле поваренной соли №С! атомы (ионы) На и С! образуют кубическую решетку. Определите среднее расстояние между центрами соседних ионов. Плотность поваренной соли р=2,2*103кг/м3, молярная масса натрия цМа=23 г/моль, цс,=35,5 г/моль.
2. Некоторое количество водорода находится в закрытом сосуде при температуре Т1 и давлении р.=400 Па. Газ нагрели до температуры Т2, при которой молекулы водорода практически все распались на атомы. При этом давление газа стало р2=40 кПа. Определите, во сколько раз возросла средняя квадратичная скорость частиц газа.
3. Какой скоростью обладала молекула паров ртути серебра, если угловое смещение в опыте Штерна составляло j=5,4°при частоте вращения прибора n=150 с~1? Расстояние между внутренним и внешним цилиндрами d=1 см.
Газовые законы уравнение состояния газа
4. Объем пузырька воздуха при всплывании его со дна озера на поверхность увеличивается в 3 раза. Какова глубина озера? ( р=105 Па, д=10 м/с2, Рводы=1000кг/м3
5. Засасывающая камера поршневого насоса имеет объем \/0=0,8 л. Во сколько раз уменьшается давление при каждом ходе, если воздух откачивается из баллона объемом =4 л? **
6. Как будет выглядеть график кругового процесса 1-2-3-4-1 на диаграмме р-\/? Масса газа и его химический состав остаются неизменными.
7. На диаграмме изображены изотермы для двух различных систем идеального газа, чем различаются параметры этих систем?
8. На рисунке дан график изменения состояния идеального газа в координатах (р,\/). Представить этот процесс на диаграмме (V,T
9. На сколько градусов надо нагреть газ, поддерживая постоянным его объем, чтобы давление увеличилось в два раза по сравнению с давлением при температуре 1=0°С (0°С=273 К, ос=(1/273)К-1)?
10. Какое давление производят пары ртути в баллоне ртутной лампы объемом У=3*10~5 м3 при температуре Т=300 К, если в нем содержится М=1018 молекул ртути? Постоянная Больцмана к= 1,38*10'23 Дж/К.
11. Абсолютную температуру газа, находящегося в цилиндре под поршнем, увеличили в 3 раза. Для того чтобы поршень остался в прежнем положении, на него пришлось положить груз массой т=10 кг. Площадь поршня 5=0,001 м2. Ускорение силы тяжести д=10 м/с2. Найдите начальное давление газа.
12. В закрытом с обоих концов в горизонтальном цилиндре объемом У=2 л свободно перемещается невесомый поршень. В пространство с одной стороны поршня вводится т1=2 г воды, а с другой - т2=1 г азота. Где установится поршень при 1=100°С?
13. Газ изотермически сжали от первоначального объемаV1=0,15 м3 до У2=0,1 м3.
Давление при этом повысилось на р=20 Па. Каково было первоначальное давление газа?
14. Колба объемом V=500 см3, содержащая воздух, нагревается до температуры !=227°С, после чего опускается горлышком в воду. Какая масса воды будет затянута в колбу в момент, когда температура колбы понизится до 12=27°С? Изменением объемом колбы пренебречь.
15. Масса т=0,716 г органического соединения (С3Н6О)П при давлении р=105 Па и
темперагуре t=200°С занимает в газообразном состоянии V=243 см3. Вычислите значение n.
16. В цилиндре с площадью поперечного сечения S на высоте h от дна находится поршень массы М, поддерживаемый сжатым газом с молярной массой . Температура газа в цилиндре Т, атмосферное давление р. Определить массу m газа в цилиндре. Трение отсутствует. Ускорение свободного падения д.
17. До какого давления накачали футбольный мяч емкостью V=3 л, если при этом было сделано п=40 качаний поршневого насоса? За каждое качание мяч захватывает из атмосферы V0=150 см3 воздуха. Вначале мяч был пустой. Атмосферное давление Ро=105Па.
18. На р-Т диаграмме показан процесс, проводимый с идеальным газом. Объем газа постоянен. Найдите точки, где масса газа максимальна и минимальна.
P
о
19. Резиновую камеру накачали на берегу до нормального давления. На какую глубину нужно опустить камеру в воду, чтобы ее объем уменьшился вдвое? Температура воздуха Т=ЗОО К, температура воды Т2=277 К, плотность воды р=1000 кг/м3.
20. Посередине запаянной с двух концов трубки длиной 1=1 м находится столбик ртути длиной Ь=20 см. При изменении положения трубки с горизонтального на вертикальное столбик смещается на а=20 см. До какого давления была откачена трубка? Плотность ртути р= 13600 кг/м3.
21. В баллоне был некоторый газ. При выпускании из баллона части газа температура газа уменьшилась в п раз, а давление в к раз. Какая часть газа выпущена?
22. Газ, масса которого т=1,2*10"3 кг, занимает объем \Л]=4*10-3 м3 при температуре ~Г|=280 К. При изменении температры газа при постоянном давлении его плотность стала р2=0,6 кг/м3. Определите конечную температуру газа.
23. Под каким давлением находится в баллоне кислород, если емкость баллона \/=5 л, а средняя кинетическая энергия поступательного движения всех молекул кислорода Е=6 кДж?
24. Некоторая масса молекулярного водорода занимает объем N^=1 м3 при температуре "Г, =250 К и давлении р^2 атм. Какое давление будет иметь та же масса водорода при Т2=5000 К в объеме \Х2=10 м3, если при столь высокой температуре молекулы водорода полностью диссоциируют на атомы?
25. В запаянной с одного конца стеклянной трубке, длина которой 1=70 см , находится столбик воздуха, запертый сверху столбиком ртути Ь=20 см, доходящим до верхнего края трубки. Трубку осторожно переворачивают, причем часть ртути выливается. Какова высота столбика ртути, который остается в трубке, если атмосферное давление 750 мм рт. ст.? При какой длине трубки столбик ртути той же высоты выльется из трубки полностью?
26. В баллоне содержится т=2 кг газа при 7^=270 К. Какое количество газа ( в граммах) нужно удалить из баллона, чтобы при температуре Т2=300 К давлением осталось прежним?
27. Кислород массой т=8г при температуре 1=27°С занимает объем \/=200 л. Определите, каким станет давление кислорода в этом же объеме, если газ превратить в плазму при температуре Т/=10б К, когда все атомы кислорода полностью ионизированы. Сравните с первоначальным давлением.
28. Газовый термометр представляет собой измерительный баллон объемом \Л|=100 см3, соединный тонкой трубкой с манометром , объем рабочего пространства которого У2=10 см3.Термометр заполнен изотопом гелия Не3. При температуре 10=27°С манометр показывает р0=4*105 Па. Измерительный объем погружают в жидкий гелий.
Найти температуру жидкого гелия, если манометр показывает давление р=4000 Па. Манометр остается при комнатной температуре.