ИДЗ «МКТ. Термодинамика». 8.1. Сколько молекул ртути содержится в 1 см3 воздуха в помещении объемом 30 м3

Вариант 8

8.1. Сколько молекул ртути содержится в 1 см³ воздуха в помещении объемом 30 м³, в котором испарился 1 г ртути? Молярная масса ртути равна 0,201 кг/моль

8.2. Зависимость давления р идеального газа во внешнем однородном поле силы тяжести от высоты для разных температур представлены на рисунке.

Для этих функций верными являются утверждения, что

1) температура Т₁ ниже температуры Т₂

2) зависимость давления идеального газа от высоты определяется не только температурой газа, но и массой молекул

3) температура Т₁ выше температуры Т₂

4) давление газа на высоте h равно давлению на «нулевом уровне», если температура газа стремится к абсолютному нулю

8.3. Какая доля молекул кислорода обладает скоростями, лежащими в интервале от 910 м/с до 920 м/с, если температура газа Т = 400 К?

8.4. Два сосуда с объемом = 40 л и = 20 л содержат газ при одинаковой температуре, но разных давлениях. После соединения сосудов в них установилось давление =1,0 МПа. Каково было начальное давление в большом сосуде, если в меньшем оно было = 600 кПа? Температура не меняется.

8.5. На графике изображен изотермический процесс, при проведении которого изменилась масса газовой системы (участок b - c). Какие из утверждений справедливы? Укажите сумму их номеров и поясните ответ.

1. Участок cd - изотерма для меньшей массы газа.

2. Участок ab - изотерма для меньшей массы газа.

4. Участок bc соответствует процессу возрастания массы газа.

8. Участок bc соответствует уменьшению массы газа.

8.6. Во сколько раз средняя квадратичная скорость пылинки, взвешенной в воздухе, меньше средней квадратичной скорости молекул воздуха? Масса пылинки равна m = 10^-8 г. Воздух считать однородным газом, молярная масса которого М = 0,029 кг/моль.

8.7. В цилиндрическом сосуде находится 20 г азота, сжатого поршнем, на котором лежит груз массой 75 кг. Температура газа 17°С.Какую работу совершит газ, если его нагреть до 250° С? Процесс считать изобарным, нагреванием сосуда и внешним давлением пренебречь. Молярная масса азота равна 28 ·10 ^-3 кг/ моль.

8.8. Два моля идеального одноатомного газа сначала охладили, а затем нагрели до первоначальной температуры Т = 300 К, увеличив объем газа в 3 раза. После этого система вернулась в начальное состояние (см. рисунок). Какое количество теплоты отдал газ за цикл? Найдите КПД цикла.

ХОЛОДильная машина??

8.9. Идеальный газпереводится из первого состояния во второе двумя способами (1 а 1 и 1 b 2), как показано на рисунке. Теплота, полученная газом, изменение внутренней энергии и работа газа при переходе его из одного состояния в другое связаны соотношениями …

8.10. Во сколько раз следует изотермически увеличить объем 4 молей идеального газа, чтобы его энтропия испытала приращение D S = 23 Дж/ К?

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 9

9.1. Гелий находится при температуре 27ºС. Кинетическая энергия хаотического движения всех молекул газа составляет 10 Дж. Определить полное число молекул газа.

9.2. 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.

Если, не меняя температуры, взять другой газ с больше й молярной массой и таким же числом молекул, то…

1) величина максимума уменьшится;

2) площадь под кривой увеличится;

3) площадь заштрихованной полоски уменьшится;

4) максимум кривой сместится влево.

9.3. Чему равна плотность воздуха на высоте 4 км от поверхности Земли? Температуру воздуха считать постоянной и равной t = 0°C. Давление воздуха у поверхности Земли равно 10⁵ Н /м².

9.4. Плотность некоторого газа ρ = 0,06 кг/м³. Средняя квадратичная скорость его молекул равна 600 м/с. Давление, которое газ оказывает на стенки сосуда….

9.5. На рисунке стрелками указаны направления двух изопроцессов 1-2 и 2-3 для одного и того же количества идеального газа. Укажите соотношения объемов, относящихся к этим процессам, и поясните ответ.

1. V ₁< V ₂ 2. V ₂> V ₃ 3. V ₁ = V ₂ 4. V ₁> V ₂ 5. V ₁ = V ₃

9.6. Трехатомный газ массой m = 0,047 кг под давлением P = 260 кПа и температуре t = 20^оС занимает объем V = 10 л. Определить удельную теплоемкость C _p этого газа.

9.7. Водород массой 10 г нагрели на Δ T = 200 К, причем газу было передано количество теплоты Q = 40 кДж. Найти изменение внутренней энергии Δ U и совершенную им работу А.

9.8. С одним молем идеального одноатомного газа совершают циклический процесс 1–2–3–4–1 (см. рисунок). Во сколько раз КПД данного цикла меньше, чем КПД идеальной тепловой машины, работающей при тех же максимальной и минимальной температурах?

9.9. Газ, совершающий цикл Карно, 2/3 теплоты Q ₁, полученной от нагревателя, отдает охладителю. Температура охладителя T ₂=280 К. Определить температуру T ₁ нагревателя.

9.10. Изменение энтропии при изотермическом расширении 0,5 молей углекислого газа от объема V ₁ до V ₂ =38 м³ равноΔ S = 5,15 Дж/К. Чему равен начальный объем газа V ₁?