Вариант 14
14.1. В сосуде находится n1 = 10-7 моль кислорода и m 2 = 10-6 г азота. При некоторой температуре давление смеси газов в сосуде равно P = 133 мПа. Молярные массы кислорода и азота считать равными, соответственно, M 1 = 32×10-3 кг/моль и M 2 = 28×10-3 кг/моль. Определите парциальные давления кислорода и азота.
14.2. 
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 меньше й молярной массой и таким же числом молекул, то…
1) величина максимума увеличится;
2 ) площадь под кривой уменьшится;
3) максимум кривой сместится вправо, в сторону больших скоростей.
4) площадь заштрихованной полоски уменьшится;
14.3. На какой высоте h над уровнем моря плотность кислорода уменьшается на 1%? Температуру кислорода равна t =27°C.
14.4. При нагревании некоторой массы газа на D T = 1 К при постоянном давлении объем этой массы газа увеличился на 1/350 часть первоначального объема. Найти начальную температуру T газа.
14.5. На рисунке представлена зависимость концентрации идеального газа от температуры для трех процессов. Изохорический процесс соответствует участку …
1) 1 – 2 2) 2 – 3 3) 3 – 4
4) такого участка на рисунке нет
14.6. Определить показатель адиабаты γ идеального газа, который при температуре T =350 К и давлении P =0,4 МПа занимает объем V =300 л и имеет теплоемкость C v=857 Дж/К.
14.7. Какую массу углекислого газа можно нагреть при Р = const от температуры 20°C до температуры 100° С количеством теплоты Q = 222 Дж? На сколько при этом изменится средняя кинетическая энергия одной молекулы?
14.8. Один килограмм воздуха, находящийся при давлении Р = 106 Па и температуре Т = 500 К, изотермически расширяется так, что давление уменьшается в четыре раза. После этого газ адиабатически сжимается до первоначального давления, а затем изобарически возвращается в первоначальное состояние. Определите работу, совершенную за цикл.
14.9. Газ, совершающий цикл Карно, отдал теплоприемнику теплоту Q 2=14 кДж. Определить температуру T 1 теплоотдатчика, если при температуре теплоприемника T 2=280 К работа цикла A =6 кДж.
14.10. В результате нагревания m = 22 г азота его абсолютная температура увеличилась в n = 1,2 раза, а энтропия увеличилась на D S = 4,19 Дж/К. При каких условиях производилось нагревание (при постоянном объеме или при постоянном давлении)?
ИДЗ «МКТ. Термодинамика»
Вариант 15
15.1. В двух одинаковых по объему сосудах находятся разные газы: в первом – водород, во втором – кислород. Определите отношение n 1/ n 2 концентраций газов, если массы газов одинаковы (m 1 = m 2).
15.2. На рисунке представлены графики функций распределения молекул идеального газа n во внешнем однородном поле силы тяжести от высоты h для двух разных газов, где m1, m2 - массы молекул газа (распределение Больцмана). Для этих распределений верными являются утверждения, что
1) масса m1 больше массы m2
2) концентрация молекул газа с меньшей массой на «нулевом уровне» (h = 0) меньше
3) масса m1 меньше массы m2
4) концентрация молекул газа с меньшей массой на «нулевом уровне» (h = 0) больше
15.3. В баллоне, объем которого V = 10,5 л, находится водород. При температуре t = 0°C давление водорода Р = 100 кПа. Найдите число молекул водорода, скорости которых лежат в интервале от 1,19 км/с до 1,21 км/с.
15.4. В сосуде находится n1 = 10–7 моль кислорода и m 2 = 10–6 г азота. При некоторой температуре давление смеси газов в сосуде равно P = 133 мПа. Молярные массы кислорода и азота считать равными, соответственно, M 1 = 32×10–3 кг/моль и M 2 = 28×10–3 кг/моль. Парциальные давления кислорода и азота оказываются равными…
15.5. В сосуде, закрытом поршнем, находится идеальный газ. График зависимости давления газа от температуры при изменении его состояния представлен на рисунке. Наименьшее значение объема соответствует состоянию газа
1) в точке А 2) в точке В
3) в точке С 4) в точке D
15.6. В сосуде объемом V = 6 л находится при нормальных условиях двухатомный газ. Определить удельную теплоемкость Cv этого газа при постоянном объеме. Посмотреть
15.7. Количество ν = 1кмоль азота, находящегося при нормальных условиях (температуре t 1 = 0° С и давлении Р 1 = 0,1 МПа), расширяется адиабатически от объема V 1 до V 2 = 5 V 1. Найти приращение внутренней энергии газа и работу, совершенную газом при расширении.
15.8. 
На рисунке приведен цикл тепловой машины, рабочим веществом которой является 1кмоль одноатомного идеального газа. Цикл состоит из двух ихохор и двух изотерм. Известны параметры первого и третьего состояния: Р1 = 1,5 106 Па, Т 1 = 480 К и Р3 = 1,5 105 Па, Т 3 = 280 К. Определите КПД цикла.
15.9. Двигатель работает по циклу Карно. Как изменится КПД теплового двигателя, если при постоянной температуре холодильника 17оС температуру нагревателя повысить от 127оС до 447оС?
15.10. Изменение энтропии при изохорическом охлаждении кислорода от 550 до 275 К составило ΔS = - 28,80 ·103 Дж/К? Сколько молей кислорода было использовано?