Вариант 10

Задача 1 (Пр.1Ж; ответ: 1,37*10²⁵кг^-1, 2,7*10²⁵м^-3, 7,31*10^-26кг, 3,3*10^-9м).

Подсчитать число молекул, содержащихся в 1 кг углекислого газа, найти массу одной молекулы. Вычислить для нормальных условий число молекул в 1м³ и величину среднего расстояния между молекулами.

Задача 2 (263 З; ответ:до 663^оС).

Стеклянная, запаянная с одного конца трубка длиной 15см, содержащая некоторое количество воздуха, погружена открытым концом в сосуд с ртутью так, что над поверхностью ртути выступает 10см трубки. Уровень ртути внутри трубки при 0^оС стоит выше уровня ртути в сосуде на 5см.

На сколько градусов пришлось бы нагреть воздух в трубке, чтобы он мог занять весь объем трубки? Атмосферное давление 75 см рт.ст. Уровень ртути в сосуде считать неизменным.

Задача 3 (13-10 Св, ответ: 0).

Чему равна вероятность того, что какая-нибудь молекула имеет скорость, точно равную наиболее вероятной скорости?

Задача 4 (9.56Ч, ответ: 16,8мПа, 3,17*10^-4Н*м)

Цилиндр радиуса 10см и длиной 30см расположен внутри цилиндра с радиусом 10,5см так, что оси обоих цилиндров совпадают. Малый внутренний цилиндр неподвижен, большой – вращается с частотой обращения 15с^-1. Динамическая вязкость газа, в который погружены цилиндры, . Какая сила действует на единицу поверхности внутреннего цилиндра? Какой вращающий момент будет действовать на этот цилиндр.

Задача 5 (9.69Б; ответ: 298 К).

При нагревании азота массой 7г, находящегося в цилиндре под тяжелым поршнем, было израсходовано количество теплоты, равное 109 Дж. До какой температуры нагрелся газ, если его начальная температура 283К? Молярная теплоемкость азота при постоянном объеме равна 21 Дж/(моль*К).

Задача 6 (162Сх;ответ: 418Дж)

Тепловая машина Карно используется в качестве холодильной машины для поддержания температуры некоторого резервуара при температуре –3^оС. Температура окружающего воздуха 27^оС. Какая механическая работа требуется для выполнения одного цикла машины, если при этом от оболочки резервуара отводится 900 кал тепла.

Задача 7 (2.64Ц)

При температуре 100 ^оС 2 моль углекислого газа занимает объем 0,05м³. Определить давление газа по уравнению Ван-дер-Ваальса и уравнению состояния идеального газа. Сколько процентов составляет разность этих двух значений от давления, полученного по уравнению Ван-дер-Ваальса.

Задача 8 (202Вш, ответ: 3,3*10^{-4 о}С ).

На сколько градусов нагреется капля ртути, полученная от слияния двух капель диаметром 1мм каждая?

Задача 9 (8.86Г; ответ: 62%)

Комната имеет размеры 10*5*4м³. Температура в комнате 20^оС, точка росы 12^оС. Определите количество водяного пара, находящегося в комнате и относительную влажность воздуха.

Вариант 11

Задача 1 (310Ж; ответ: 4,3*10^-9м).

На поверхность воды выливают каплю оливкового масла массой 0,08 мг. Капля растекается, образуя масляную пленку- круг площадью 200 см². Принимая, что толщина пленки величина одного порядка с диаметром молекулы масла, вычислить порядок этой величины. Плотность масла 920 кг/м³.

Задача 2 (258 З; ответ: 15,8 см).

Открытая стеклянная трубка погружена в ртуть так, что над ртутью выступает ее конец длиной 8 см. Трубку закрывают и поднимают еще на 44 см.

Какую часть трубки будет занимать воздух после поднятия? Атмосферное давление 76 см рт.ст.

Задача 3 (13.10 Ч, ответ: 8,78 м, 25,8 м).

Какое изменение высоты соответствует изменению давления воздуха в 100Па: вблизи поверхности Земли, где температура 290 К, давление 100 кПа, и на некоторой высоте, где температура 220 К, давление 25 кПа?

Задача 4 (13.22 Св, ответ: 6*10^-6см, 12,5*10^-6см, 9,4*10^-7см).

Средняя длина свободного пробега в азоте равна при нормальных условиях 6*10^-6см. Некоторая масса азота перешла от нормальных условий к состоянию, при котором ее температура равна 300 ^оС. Какова длина свободного пробега в новом состоянии азота, если процесс перехода был: а) изохорным; б)изобарным; в)адиабатным.

Задача 5 (9.70Б; ответ: ).

1 моль идеального газа находится в цилиндре при нормальных условиях. Газ изобарически нагревается до температуры Т₁, затем изохорически охлаждается до температуры Т₂, после чего изобарически сжимается до первоначального объема и потом изохорически приводится в первоначальное состояние. Какую работу совершил газ за цикл?

Задача 6 (161Сх;ответ: 780Дж, 3110Дж, 2330Дж)

1 моль одноатомного идеального газа совершает в тепловой машине цикл Карно между тепловыми резервуарами с температурами 127^оС и 27^оС. Наименьший объем газа в ходе цикла 5л, наибольший - 20л. Какую работу совершает эта машина за один цикл? Сколько тепла берет она от высокотемпературного резервуара за один цикл? Сколько тепла поступает за цикл в низкотемпературный резервуар?

Задача 7 (2.65Ц)

Из уравнения Ван-дер-Ваальса для произвольной массы газа вывести формулу, связывающую давление, плотность и температуру газа. Вычислить температуру, при которой давление кислорода, имеющего плотность 100 кг/м³, равно 6,86*10⁶Па.

Задача 8 (5.23Л, ответ: 2*10^-2 м ).

Диаметры колен U-образной стеклянной трубки равны 1 и 3 мм. Чему равна разность уровней воды в коленах трубки?

Задача 9 (Пр.4Б; ответ: 2,32кПа)

Влажный воздух объемом 1 м³ при относительной влажности 60%, температуре 293К и нормальном атмосферном давлении имеет массу 1,2 кг. Определите давление насыщающего водяного пара при данной температуре исходя из данных, приведенных в задаче.