Ответы.

1.

2.

3. v = 2pnd/j = 200 м/c.

4.

5. n = (V + V_o) / V = 1,2.

6. Объяснение: Прежде всего расшифруем график, приведенный на диаграмме (p,T), и выясним, какие процессы проводились над газом?

На участке 1-2 давление неизменно и имеет р₁, а температура увеличивается от значения Т₁ до значения Т₂. Изменяться может лишь параметр- объем V. Следовательно, на первом этапе объем изобарически увеличивается от V₁ до V₂. На диаграмме (p,V) этот процесс изобразится прямой 1-2, параллельной оси V ( cм. рисунок 2).

На участке 2-3 давление изменяется прямо пропорционально температуре (прямая 2-3 проходит через начало координат). Это указывает на то, что на этом участке объем газа не изменяется: V₂=V₃. На диаграмме ( p,V ) процесс 2-3 изобразится вертикальным отрезком, идущим вниз, так как давление уменьшается.

Процесс 3-4 изобарический (р=р₃). Температура, а следовательно, и объем убывают. Процесс 3-4 на диаграмме (p,V) будет изображаться отрезком, параллельным оси V. Но пока остается неизвестным, где заканчивается процесс 3-4, так как неизвестен объем V₄. Поэтому предварительно исследуем процесс 4-1. Из рисунка (1) видно, что в процессе 4-1 давление растет прямо пропорционально абсолютной температуре. А это означает, что процесс происходит при V=const, и V₄=V₁. Окончательно график цикла 1-2-3-4-1 на диаграмме (p,V) имеет вид, показанный на рисунке 2.

7. Параметры систем "1" и "2" связаны соотношением

Возможны такие частные случаи:

а) T₁ > T₂, если m₁ = m₂ и m₁ = m₂;

б) m₁ > m₂, если T₁ = T₂ и m₁ = m₂;

в) m₁ < m₂, если m₁ = m₂ и T₁ = T₂.

8.

9.

10. p = NkT /V = 138 Па.

11. p = mg/(2S) = 50 кПа.

12. Объяснение:

Давление, создаваемое водяным паром, будет существенно зависеть от того, насыщенный он или нет. Заранее мы ничего определенного сказать не можем, поэтому примем в качестве гипотезы, что вся введенная в сосуд вода испарилась, но образовавшийся водяной пар все же оказался ненасыщенным. Решим задачу в этом предположении, а затем вычислим давление пара, сравним его с давлением насыщенного пара при 100^оС и сделаем вывод о правильности или неправильности гипотезы. Если пар ненасыщнный, то его давление p₁ связано с занимаемым объемом V₁ уравнением Менделеева-Клайперона:

Поскольку поршень находится в равновесии, давления водяного пара и азота должны быть равны: р₁=р₂, где

Отсюда находим, что Подставляя найденный объем в формулу для давления пара, находим, что оно составляет 2,3_*10⁵ Па, что превышает давление насыщенного пара при рассматриваемой температуре р_н=10⁵ Па. Таким образом, наше исходное предположение было неверным - пар в цилиндре насыщенный, и его давление равно 10⁵ Па. Нам осталось найти объем, занимаемый азотом, при котором его давление такое же, как и давление пара

Ответ: V₂/V = 1,1/2 = 11/20; V_в.п./V = 9/20.

13.

_ог/моль - молярная масса группы С₃Н₆О).

14. m_в= r_вV(1 - T₂/T₁) = 0,2 кг.

15.

16.

17. p = np_оV_o/V = 2_*10⁵ Па.

18.

19.

( здесь р_о = 10⁵ Па - нормальное давление).

20.

21. = 1-n / k.

22. T₂ = T₁m / (r₂V₁) = 140 К.

23.р = 2/3 (E / V) = 0,8_*10⁶ Па.

24. p₂ = 2p₁V₁T₂ / ( V₂T₁) = 8_*10⁵ Па.

25.

где ^ плотность ртути .

26.

27. p^'=2(1+z)mRT^'/(V)=1,9_*10⁸ Па (при полной ионизации кислорода коцентрация электронов в плазме больше концентрации ядер в z=8 раз;

p'/p=2(1+z)T^'/T=6_*10⁴

28. Запишем уравнения состояния газа для начального и конечного состояний:

где m = m₁ + m₂. Отсюда

Ответ :

29.

30.

m₁, m₂, m₃, ____ - массы и молярные массы водорода, кислорода и воды соответственно.

31. p = ( p₁V₁+p₂V₂ ) / ( V₁ + V₂ ) = 84,1кПа.

32. V₂/V₁=3.

33. Ответ:

34. Объяснение: При температуре Т₁ для смеси неона и молекулярного водорода можно записать уравнение р₁V=(₁+₂)RT₁, если обозначить степень диссоциации водорода, т.е. отношение числа распавшихся молекул к общему числу молекул до диссоциации, через  то при температуре Т₂ в сосуде окажется ₁ молей неона, (1-) ₂ молей молекулярного водорода и 2₂ молей атомарного водорода. Уравнение состояния газовой смеси примет вид p₂V= (₁+₂(1+)RT₂.

Ответ:

35.Ответ:

Объяснение:

Если два сосуда с газом соединены трубкой, через которую газ может свободно перетекать, то при равновесии давления в обоих сосудах оказываются одинаковыми независимо от температур газов в каждом сосуде. В данной задаче идет речь не о перетекании газа из одной части сосуда в другую, а о диффузии водорода через проницаемую для него перегородку. В этом случае равновесие наступает при равенстве диффузионных потоков, которые пропорциональны среднему числу ударов молекул водорода о перегородку с той и другой стороны. Вспомним, что среднее число ударов пропорционально числу молекул в единице объема и средней тепловой скорости, которая в свою очередь пропорциональна корню квадратному из температуры. (§7, учебник ) .

Пусть через перегородку продиффундировало n молей водорода. Тогда во второй половине сосуда осталось (1-) молей и условие равенства диффузионных потоков водорода запишется в виде

откуда

после установления равновесия давление смеси аргона и водорода в первой половине будет равно:

36. Объяснение: В начальном состоянии в баллоне находилось по одному молю водорода и кислорода. Давление р₁ смеси этих газов до реакции определяется из уравнения p₁V=2RT₁: p₁=2RT₁/V=4,5_*10⁵ Па.

В реакцию образования воды всупает весь водород - 1 моль и половина кислорода 1/2 моля; следовательно, после реакции в баллоне будет находиться 1 моль воды и 1/2 моля кислорода. Установившееся давление при температуре Т₂=373К зависит, прежде всего, от того, в каком состоянии находится вода - только в парообразном или частично и в жидком тоже. Как известно, при температуре 373 К (точка кипения воды) давление насыщенных паров равно р_н=10⁵ Па. Если бы вся образовавшаяся вода испарилась, ее парциональное давление не должно было бы превышать р_н. С другой стороны, из уравения Менделеева-Клайперона следует, что давление паров ( если вся вода испарится) p_п=RT₂/V=3_*10⁵ Па.

Таким образом, часть воды будет находится в жидком состоянии, а парциальное давление паров будет равно р_н. Парциальное давление оставшегося в баллоне кислорода.

Следовательно, полное давление после окончания реакции р₂=р_к+р_н=2,5*10⁵Па. Отсюда: Ответ: p₂/p₁=0,55.