Вариант № 14

1. Начальные параметры газа (N₂): давление - 1 ат, объем – 5 л; конечные: давление – 3 ат, объем 2 л. Переход от первого состояния ко второму был произведен в два этапа: сначала по адиабате, потом по изохоре. Определить изменение внутренней энергии, количество теплоты, произведенную работу. Произвести эти же расчеты при обратном порядке этапов перехода. Изобразить графики процессов.

2. При нормальных условиях динамическая вязкость азота 17 мкПас. Найти среднюю длину свободного пробега.

Вариант № 15

1. Цикл, совершаемый двумя киломолями одноатомного идеального газа, состоит из изотермы, изобары и изохоры. Изотермический процесс происходит при максимальной температуре цикла – 400 К. В пределах цикла объем газа изменяется в два раза. Вычислить работу газа за цикл и к.п.д. цикла, сравнить полученное значение с к.п.д. цикла Карно, проводимого в том же интервале температур, что и данный цикл. Построить графики процессов.

2. Чему равна средняя длина свободного пробега молекул водорода при давлении 0,001 мм.рт.ст. и температуре 50 С?

Вариант № 16

1. Производится сжатие некоторой массы двухатомного газа (=1,4) один раз изотермически, другой – адиабатно. Начальные температура и давление сжимаемого газа оба раза одинаковы. Конечное давление в n раз больше начального. Найти отношение работ сжатия при адиабатном и изотермическом процессах. Рассмотреть случаи: а) n=2, б) n=100. Построить графики процессов.

2. Коэффициент диффузии водорода при 0 С 0,19 см²/с. Определить длину свободного пробега молекул газа.

Вариант № 17

1. Некоторый газ, массой 2 г находится в теплоизолированном сосуде при давлении 760 мм.рт.ст. и температуре 285,3 К. В результате адиабатного расширения устанавливается давление 718,3 мм.рт.ст. и температура 280,7 К. Удельная теплоемкость газа при постоянном давлении 3,5 кал/град. Найти изменение внутренней энергии при указанном процессе. Построить график процесса.

2. Два одинаковых тела, нагретых до разных температур, приводятся в тепловой контакт. Температуры выравниваются. Покажите, что при этом энтропия возрастает.

Вариант № 18

1. В вертикальном цилиндре под поршнем массы m и площади S находится один киломоль некоторого газа. Первоначально давление на поршень уравновешивается весом поршня и атмосферным давлением. Затем, действуя на поршень извне, выдвигают его из цилиндра настолько медленно, что температура газа в цилиндре остается практически постоянной. Найти работу, затраченную для поднятия поршня на высоту h при увеличении объема газа в два раза?

2. Найти среднюю длину свободного пробега молекул водорода при давлении 0,1 Па и температуре 100 К.

Вариант № 19

1. Газ расширяется адиабатически и при этом объем его увеличивается вдвое, а температура падает в 1,32 раза. Какое число степеней свободы имеют молекулы данного газа?

2. Н екоторое количество кислорода занимает объем 3 л при температуре 27С и давлении 8,210⁵Па. Во втором состоянии газ имеет параметры 4,5 л и 610⁵Па. Найти количество тепла, полученного газом; работу, совершенную газом при расширении; изменение внутренней энергии газа. Задачу решить при условии, что переход осуществляется: а) путем АСВ; б) путем АВ.

Вариант № 20

1. М оль идеального газа с молярной теплоемкостью 2,5R три раза обратимо переводится из состояния 1 в состояние 2 в результате поочередного выполнения трех различных термодинамических процессов 132, 142 и 12. Найти количества тепла, получаемые газом в ходе каждого из этих процессов. Найти молярную теплоемкость для газа при процессе 12. Все результаты выразить через газовую постоянную R и температуру газа в состоянии 1.

2. Какая часть молекул газа азота при 273 К обладает скоростями от 300 до 325 м/с?

Вариант № 21

1. Н а диаграмме P - V показаны состояния термодинамической системы. Когда система переходит из состояния 1 в 2 по пути 132, то она получает 80 Дж тепла и при этом совершает работу 30 Дж. Какое количество тепла получит система на пути 142, если при этом она совершает работу 10 Дж? Система возвращается из состояния 2 в 1 по пути 21. Совершенная при этом внешняя работа 20 Дж. Какое количество тепла при этом отдает система? Найти количества тепла, поглощаемые системой в процессах 14 и 42, если разность внутренних энергий U₄ - U₁ = 40 Дж.

2. Какое количество частиц находится в 16 г наполовину диссоциированного кислорода О₂.