ИДЗ № 2. Идз мкт. Термодинамика

• Название: Идз мкт. Термодинамика
• Анкор: ИДЗ № 2.docx
• Дата: 17.01.2018
• Размер: 396.08 Kb.
• Имя файла: ИДЗ № 2.docx
• Тип: Документы; #14390
• страница: 5 из 5

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 23

23.1 Определите количество вещества ν водорода, заполняющего сосуд вместимостью = 3 л, если концентрация молекул газа в сосуде n = 2·10¹⁸ м^-3

23.2. Если средняя квадратичная скорость молекул водорода (молярная масса M = 210^-3 кг/моль) больше наиболее вероятной на V= 400 м/с, то температура газа равна … К.
23.3. 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.

23.4. На рисунке приведен график зависимости давления идеального газа от температуры при постоянном объеме. Какой температуре соответствует точка А ?

23.5. В узкой стеклянной трубке, запаянной с одного конца и расположенной вертикально отверстием вниз, заперт воздух столбиком ртути высотой h= 4 см. При переворачивании трубки на 180⁰ длина воздушного пространства в трубке изменяется на Δl = 0,3 см. Определить первоначальную длину воздуха в трубке, если атмосферное давление Р₀ = 10⁵ Па, температура воздуха постоянна, плотность ртути ρ = 13600 кг/м³.

23.6. Молярные теплоемкости гелия в процессах 1-2 и 1-3 равны С₁ и С₂ соответственно. Тогда С₂/ С₁ составляет

1) 3/5 2) 7/5 3) 5/7 4) 5/3

23.7. Одноатомному идеальному газу в результате изобарического процесса подведено количество теплоты . На работу газа расходуется часть теплоты , равная …

23.8 В цилиндре, закрытом подвижным поршнем, находится воздух. Во время опыта и объем воздуха в цилиндре, и его абсолютную температуру увеличили в два раза. Оказалось, однако, что воздух мог просачиваться сквозь зазор вокруг поршня и за время опыта его давление не изменилось. Во сколько раз изменилась внутренняя энергия воздуха в цилиндре? Воздух считать идеальным газом.

23.9. Газ в идеальной тепловой машине отдает охладителю 40 % теплоты, получаемой от нагревателя. Если температура нагревателя 450 К, то температура охладителя равна …

23.10. При изобарическом расширении массы m = 8 г гелия от объема V₁ = 10 л до объема V₂ = 25 л приращение S энтропии равно … Дж/К.

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 24

24.1. В колбе объемом V =100 см³ находится некоторый газ при температуре T = 300 К. На сколько понизится давление газа в в колбе, если вследствие утечки из колбы вылетит N= 10²⁰ молекул.

24.2. Зависимость концентрации молекул одного и того же идеального газа во внешнем однородном поле силы тяжести от высоты для двух разных температур( Т₂ > Т₁) представлена на рисунке …



24.3. Воздух у поверхности Земли находится при нормальных условиях (100 кПа и 0 С) и его температура и ускорение свободного падения g = 9,8 м/с^-2 не зависит от высоты. Молярная масса равна M = 2910^-3 кг/моль. Определите отношение давления P₁ воздуха на высоте 4 км к давлению P₂ на высоте 500 м над уровнем моря.

V₀

V

T

1

2

3

0

3V₀

T₀

3T₀

24.4.На диаграмме V – Tизображены процессы перехода идеального газа постоянного количества из состояния 1 в состояние 2. Конечное Р₃ и начальное давление Р₁ связаны соотношением …

1) Р₃ = Р₁ 2) Р₃ = 2 Р₁ 3) Р₃ = 3 Р₁ 4) Р₃ = 6 Р₁ 5) Р₃ = 9 Р₁

24.5. В двигателе внутреннего сгорания старого автомобиля из-за износа поршневых колец нагретые газы из цилиндров могут просачиваться наружу. В процессе сжатия в одном из цилиндров температура газовой смеси из паров бензина и воздуха повысилась в 12 раз, объем, занимаемый смесью, уменьшился в 4 раза, а давление возросло в 32 раза. Во сколько раз изменилась масса газовой смеси в этом цилиндре?

24.6. Найти энергию вращательного движения молекул, содержащихся в массе 100 г кислорода при температуре t = 0 С .

24.7. Двухатомному идеальному газу в результате изобарического процесса подведено количество теплоты . На работу газа расходуется часть теплоты , равная …

1) 0,41 2) 0,73 3) 0,56 4) 0,29

p

4

2

3

0

1

V

p₁

p₄

p₂

p₃

V₁

V₂

24.8. На рисунке приведен цикл тепловой машины, рабочим веществом которой является 1кмоль одноатомного идеального газа. Цикл состоит из двух изохор и двух изотерм. Известны параметры первого и третьего состояния: Р₁ = 1,5 10⁶ Па, Т₁ = 480 К и Р₃ = 1,5 10⁵ Па,

Т₃ = 280 К. Определите КПД цикла.

24.9. Газ, совершающий цикл Карно, отдал теплоприемнику теплоту Q₂ = 14 кДж. Определить температуру T₁ нагревателя, если при температуре теплоприемника T₂=280 К работа цикла A=6 кДж.

24.10. Воду массой m = 0,1 кг нагревают от 20С до 100С и превращают в пар. Удельная теплоемкость воды c_УД = 4,1910³ Дж/клК, удельная теплота парообразования воды  = 2,2610⁶ Дж/К. Изменение энтропии при нагревании воды и превращении её в пар равно …

ИДЗ «МКТ. Термодинамика»

Вариант 25

25.1.Вода при температуре t= 4 ºС занимает объем V = 1 мм³. Определите число молекул воды в сосуде, массу молекулы воды и диаметр молекулы, считая, что молекулы имеют форму шариков, соприкасающихся друг с другом.

25.2. На рисунке изображен график функции распределения Максвелла молекул идеального газа по модулю скоростей.

Тогда площадь заштрихованной полоски есть:

1) относительное число молекул , скорости которых заключены в интервале от V до V + dV.

2) вероятность того, что скорость данной молекулы имеет значение, заключенное в интервале от V до V + dV.

3) доля молекул, скорости которых заключены в интервале от V до V + dV.

4) число частиц, скорости которых заключены в интервале от V до V + dV.

25.3. Пылинки, взвешенные в воздухе, имеют массу m = 10^-19 г. Во сколько раз уменьшится их концентрация n при увеличении высоты на h = 10 м? Температура воздуха Т = 300 К.

25.4. На рисунке приведены графики зависимости давления одного моля некоторого идеального газа от объема. Какому из отмеченных на приведенных графиках состоянию газа, соответствует наибольшая температура?

25.5. Масса m = 12 газа занимает объем V = 4 л при температуре t₁ = 7 С . После нагревания газа при постоянном давлении его плотность стала равной ρ = 0,6 кг/м³. До какой температуры t₂ нагрели газ?

25.6. Трехатомный газ массой m = 0,047 кг под давлением P = 260 кПа и температуре t = 20С занимает объем V= 10 л. Определить удельную теплоемкость C_p этого газа.

25.7. При изотермическом расширении 10г азота, находящегося при температуре 17°С, газ получил количество теплоты, равное 860 Дж. Молярная масса азота М = 28 ·10^-3 кг/ моль. Во сколько раз изменилось давление азота при расширении?

25.8.Двухатомный газ в количестве ν =10² моль занимает объем V₁ = 0,5 л, при давлении Р₁= 50 кПа. Газ сжимается адиабатически до некоторого объема V₂ и давления Р₂. Затем он охлаждается при постоянном объеме до первоначальной температуры, причем его давление становится равным Р₃ = 100 кПа. Постройте график этого процесса в координатах Р – V, предварительно вычислив параметры второго состояния Р₂, V₂ (в конце адиабатического сжатия) и параметр V₃ конечного состояния. Вычислите работу, совершенную газом за весь процесс.
25.9. Коэффициент полезного действия идеальной тепловой машины равен 30%. Если температура холодильника равна 7 С, то температура нагревателя равна … С.

25.10. Масса m = 10 г кислорода изобарически нагревается от температуры t₁ = 50С до температуры t₂ = 150С, приращение S энтропии равно… Дж/К.