ИДЗ «МКТ. Термодинамика». 6.1. Одна треть молекул азота массой m = 10 г распалась на атомы

Вариант 6

6.1. Одна треть молекул азота массой m = 10 г распалась на атомы. Определить полное число N частиц, находящихся в газе.

6.2. На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где - доля молекул, скорости которых заключены в интервале от до в расчете на единицу этого интервала. Для этой функции верным утверждением является…

1 ) При понижении температуры площадь под кривой уменьшается.

2) При повышении температуры максимум кривой смещается влево.

3) Площадь заштрихованной полоски с ростом температуры будет уменьшаться.

4) С уменьшением температуры величина максимума уменьшается.

6.3. На какой высоте над поверхностью Земли атмосферное давление вдвое меньше, чем на поверхности? Температуру воздуха считать неизменной и равной t =0°C. Ускорение свободного падения принять равным g = 9,8 м/с². Молярная масса воздуха М =0,029 кг/моль.

6.4. В вертикальном цилиндре под невесомым поршнем находится одноатомный идеальный газ, занимающий объем V ₁= 25 л при температуре Т =280 К. Атмосферное давление равно Р _ат = 100 кПа. Цилиндр погружают в воду так, что поршень оказывается на глубине h = 10 м. Температуру считать постоянной. Плотность воды ρ =1000 кг/м³. Чему равен объем газа V ₂ в погруженном состоянии?

6.5. На диаграмме V – T изображены процессы перехода идеального газа постоянного количества из состояния 1 в состояние 2. Конечное Р ₃ и начальное давление Р ₁ связаны соотношением …

1) Р ₃ = Р ₁ 2) Р ₃ = 2 Р ₁

3) Р ₃ = 3 Р ₁ 4) Р ₃ = 6 Р ₁ 5) Р ₃ = 9 Р ₁

6.6..Молярная теплоемкость идеального газа при аостоянном давлении равна Cp = R, где R = 8,31 Дж/(кг·моль) – универсальная газовая постоянная. Число вращательных степеней свободы молекуля равно …

1) 3 2) 9 3) 1 4) 2

6.7. Один моль одноатомного идеального газа, находящегося при давлении Р ₁ = 1,0×10⁴ Па, адиабатически расширяется из состояния 1 в состояние 2, совершая работу А = 10 кДж. При этом его температура понизилась в 2 раза. Найти объемы V ₁ и V ₂ начального и конечного состояния, соответственно.

6.8. Найдите КПД тепловой машины, работающей с v = 2 моль одноатомного идеального газа по циклу, состоящему из адиабатического расширения 1 – 2, изотермического сжатия 2 – 3 и изохорического процесса 3 – 1. Работа, совершенная над газом в изотермическом процессе, равна А = 1 кДж. Разность максимальной и минимальной температур газа в цикле равна = 100 К.

6.9. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя T ₁ = 470К, температура охладителя T ₂ = 280 К. При изотермическом расширении газ совершает работу A = 100 Дж. Определить термический КПД η цикла, а также теплоту Q ₂, которую газ отдает охладителю при изотермическом сжатии.

6.10. Гелий массой m = 1,7 кг адиабатически расширили в 3 раза и затем изобарически сжали до первоначального объема. Найти приращение энтропии D S при этом процессе.

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 7

7.1. В Тихий океан, объем воды в котором примерно равен 7,2·10⁸ км³, вылили стакан воды объемом 250 мл, подождали, пока вода хорошо перемешалась, и снова зачерпнули стакан воды. Сколько молекул воды из тех, что были в стакане, снова в него попали?

7.2. В сосуде, разделенном на равные части неподвижной теплоизолирующей перегородкой, находятся одинаковые количества газа, причем Р₁> Р₂. Распределение скоростей молекул газа в сосуде будет описываться кривыми…

7.3. В кабине вертолета барометр показывает Р = 675 мм. рт. ст. На какой высоте летит вертолет, если на взлетной площадке барометр показывал 750мм. рт. ст.? Температуру воздуха считать неизменной и равной t = 17°C.

Ускорение свободного падения принять равным g = 9,8 м/с². Молярная масса воздуха М =0,029 кг/моль.

7.4. В баллоне вместимости = 50 л содержится = 100 молей сжатого газа при температуре = 0° С. При повышении температуры газа на = 60°С открывается выпускной клапан. Чему равно давление в баллоне, при котором открывают кран?

7.5. Один моль идеального газа сначала сжимается при постоянной температуре, затем нагревается при постоянном давленнии, и, наконец, охлаждается при постоянном объеме до первоначальной температуры. Из приведенных ниже зависимостей этим изменениям в координатах Р – Т соответствует график …

7.6. Найти энергию вращательного движения молекул, содержащихся в массе 1 кг азота при температуре t = 70⁰С

7.7. Один моль идеального одноатомного газа, находящегося при температуре 300°К, был нагрет при постоянном давлении. При этом объем газа увеличился в 3,0 раза. Какое количество теплоты было подведено к газу?

7.8. На Р – Т диаграмме показан цикл тепловой машины, у которой рабочим телом является двухатомный идеальный газ(см. рисунок). Представьте график цикла в координатах Р – V. Определите КПД цикла.

7.9. КПД цикла Карно равен 40%. Если на 20% увеличить температуру нагревателя и на 20 % уменьшить температуру охладителя, КПД (в %) достигнет значения …

7.10. Найти приращение DS энтропии при превращении массы m =100 г льда (t = –10° С) в воду с температурой t = 40° С. Удельная теплоемкость льда 2100 Дж/кг∙К, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг∙К, удельная теплота плавления льда λ = 335кДж/К.