Самостоятельная работа по учебным пособиям Этот вид занятий является главным в учебной работе студента безотрывной формы обучения.




НазваниеСамостоятельная работа по учебным пособиям Этот вид занятий является главным в учебной работе студента безотрывной формы обучения.
страница10/12
Дата публикации15.03.2013
Размер1.11 Mb.
ТипСамостоятельная работа
skachate.ru > Физика > Самостоятельная работа
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12
^

9 Задачи к контрольной работе № 2


2.1. При нагревании идеального газа на Т = 1 К при постоянном давлении объем его увеличился на 1/350 первоначального объема. Найти первоначальную температуру Т газа.

2.2. Баллон объемом = 12 л содержит углекислый газ под давлением р = 1 МПа и температуре Т = 300 К. Определить массу m газа.

2.3. В цилиндр длиной l = 16 м , заполненный воздухом при нормальном атмосферном давлении р0, начали медленно вдвигать поршень площадью S = 200 см2. Определить силу F, которая будет действовать на поршень, если его остановить на расстоянии l1 = 10 см от дна цилиндра.

2.4. Каков может быть наименьший V объем баллона, вмещающего m = 6,4 кг кислорода, если его стенки при температуре t = 20 С выдерживают давление р = 1,6  106 Па.

2.5. Два сосуда одинакового объема содержат кислород. В одном сосуде давление р1 = 200 кПа и температура Т1 = 800 К, в другом – р2 = = 250 кПа, а Т2 = 200 К. Сосуды соединили и охладили находящийся в них кислород до Т = 200 К. Определить установившееся в сосудах давление p.

2.6. В баллоне вместимостью V = 15 л находится аргон под давлением
р1 = 600 кПа и при температуре Т1 = 300 К. Когда из баллона было взято некоторое количество газа, давление в баллоне понизилось до р2 = 400 кПа, а температура установилась Т2 = 260 К. Определить массу m аргона, взятого из баллона.

2.7. 10 г кислорода находятся под давлением р1 = 300 кПа при температуре t1 = 10 0 С. После расширения вследствие нагревания при постоянном давлении кислород занял объем V2 = 10 л. Найти: объем газа V1 до расширения; температуру T2 газа после расширения; плотность 1 газа до расширения; плотность 2 газа после расширения.

2.8. Баллон объемом V = 12 л содержит углекислый газ. Давление P газа равно 1 МПа и температуре Т = 300 К. Определить массу газа в баллоне.

2.9. Вычислить плотность  азота, находящегося в баллоне под давлением
р = 2 МПа и имеющего температуру Т = 400 К.

2.10. В баллоне находится газ при температуре Т1 = 400 К. До какой температуры Т2 надо нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в 1,5 раза?

2.11. Найти массу m воздуха, заполняющего аудиторию высотой h = 5 м и площадью пола S = 200 м2. Давление воздуха р = 0,1 МПа , температура помещения t = 17 С.

2.12. Определить плотность  водяного пара, находящегося под давлением р = 2,5 кПа и имеющего температуру Т = 250 К.

2.13. В сосуде вместимостью V = 40 л находится кислород при температуре Т = 300 К. Когда часть газа израсходовали, давление в баллоне понизилось на 100 кПа. Определить массу m израсходованного кислорода. Процесс считать изотермическим.

2.14. Определить относительную молярную массу газа, если при температуре Т = 154 К и давлении р = 2,8 МПа он имеет плотность  = = 6,1 кг/ м3.

2.15. Ручной поршневой насос захватывает из атмосферы при каждом качании ^ V1 = 60 см3 воздуха. Сколько качаний нужно сделать насосом для того, чтобы давление р в камере велосипедной шины объемом V = = 2 дм3 повысилось на 0,15 МПа? Давление атмосферного воздуха ро = = 0,1 МПа. Нагревом воздуха в процессе сжатия пренебречь.

2.16. Открытая стеклянная колба вместимостью V= 0,4 дм3, содержащая воздух, нагрета до t1 = 127 С. Какой объем воды войдет в колбу при остывании ее до t2 = 27 С, если после нагревания ее горлышко опустили в воду.

2.17. В закрытом сосуде вместимостью V = 1 м3 находятся вода массой m1 = = 0,9 кг и кислород массой m2 = 1,6 кг. Найти давление р в сосуде при температуре t = 500 С, зная, что при этой температуре вся вода превращается в пар.

2.18. Баллон вместимостью V = 5 л содержит смесь гелия и водорода при давлении р = 600 кПа. Масса m смеси равна 4 г, массовая доля гелия 1 равна 0,6. Определить температуру Т смеси.

2.19. Газовая смесь, состоящая из кислорода и азота, находится в баллоне под давлением р = 1 Мпа. Считая, что масса кислорода составляет 20 % от массы смеси, определить парциальные давления р1 и р2 отдельных газов.

2.20. Найти плотность  газовой смеси, состоящей по массе из одной части водорода и восьми частей кислорода, при давлении р = 100 кПа и температуре Т = 300 К.

2.21. В 1 кг сухого воздуха содержится m1 = 232 г кислорода и m2 = 768 г азота (массами других газов пренебрегаем). Определить молярную массу воздуха.

2.22. В сосуде объемом V = 0,3 м3 содержится смесь газов: азота массой
m1 = 2 г и кислорода массой m = 15 г при температуре Т = 280 К. Определить давление р смеси газов.

2.23. В сосуде находится смесь из m1 = 10 г углекислого газа и m2 = 15 г азота. Найти плотность этой смеси при температуре t = 27 С и давлении р = 1,5 105 Н/м2.

2.24. В сосуде объемом V = 0,01 м3 содержится смесь газов: азота массой
m1 = 7 г и водорода массой m2 = 1 г при температуре Т = 280 К. Определить давление р смеси газов.

2.25. Какой объем занимает смесь азота массой m1 = 1 кг и гелия массой
m2 = 1 кг при нормальных условиях?

2.26. Углекислый газ (СО2) массой m1 = 6 г и закись азота (N2O) массой m2 = 5 г заполняют сосуд объемом V = 2.10–3 м3. Каково общее давление в сосуде при температуре t = 127 С?

2.27. Считая, что в воздухе содержится 1 = 23,6 части кислорода и 2 = 76,4 части азота, найти плотность воздуха при давлении р = 90 кПа и температуре t = 13 С. Найти парциальные давления кислорода и азота при этих условиях.
2.28. Колба вместимостью V = 0,5 л содержит газ при нормальных условиях. Определить число N молекул газа, находящихся в колбе.

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

2.30. В сосуде вместимостью V = 2,24 л при нормальных условиях находится кислород. Определить количество вещества  и массу m кислорода, а также концентрацию n его молекул в сосуде.

2.31. Определить количество вещества  водорода, заполняющего сосуд объемомV = 3 л, если концентрация молекул газа в сосуде n = 2108 м-3.

2.32. Определить количество вещества  и число N молекул азота массой
m = 0,2 кг.

2.33. Определить: сколько молекул N содержится в V = 1 мм3 воды; какова масса m одной молекулы воды; диаметр d молекулы воды, считая, что молекулы имеют вид шариков, соприкасающихся друг с другом.

2.34. В баллоне вместимостью V = 3 л находиться кислород массой m = 4 г . Определить количество вещества  и концентрацию n его молекул.

2.35. Сколько молекул будет находиться в V = 1 см3 сосуда при температуре t = !0 С, если сосуд откачали до наивысшего разрежения, создаваемого современными лабораторными способами (р = 10–11 мм рт. ст.) .

2.36. Определить, какую часть объема V, в котором находится газ при нормальных условиях, занимают молекулы. Диаметр d молекулы считать равным 10–10 м.

2.37. Плотность  водорода при нормальных условиях равна 0,09 кг/м3. Чему равна его молярная масса  ?

2.38. Масса m0 пылинки равна 10–8 г. Во сколько раз она больше массы молекулы m воздуха? Молярная масса  воздуха равна 29 г/моль.

2.39. Определить массу m молекулы пропана С3Н8 и его плотность  при нормальных условиях.

2.40. Плотность водорода 1 и метана 2 при нормальных условиях соответственно равны 0,09 и 0,72 кг/м3. Определить молярную 2 массу метана, если молярная масса водорода 1 = 2 10-3 кг/моль.

2.41. Какое количество N молекул содержится в m = 1 г водяного пара.

2.42. Молекула азота летит со скоростью v = 430 м/с. Найти количество движения этой молекулы.

2.43. В сосуде вместимостью V = 4 л находится водород массой m = 1 г. Какое количество N молекул находится в объеме V = 1 см3 этого сосуда?

2.44. В колбе вместимостью V = 240 см3 находится газ при температуре
Т = 290 К и давлении р = 50 кПа. Определить количество вещества  газа и число N его молекул.

2.45. Определить концентрацию n молекул кислорода, находящегося в сосуде вместимостью V = 2 л. Количество вещества  кислорода равно 0,2 моль.

2.46. Сколько N молекул газа находится в баллоне вместимостью V = 30 л при температуре Т = 300 К и давлении р = 5 МПа?

2.47. В колбе вместимостью V = 100 см3 содержится некоторый газ при температуре Т = 300 К. На сколько понизится давление р газа в колбе, если вследствие утечки газа из колбы вышло N = 1020 молекул?

2.48. Давление р газа равно 1 мПа, концентрация n его молекул равна 1010 см-3. Определить: температуру Т газа; среднюю кинетическую энергию <п> поступательного движения молекул газа.

2.49. Определить среднее значение <> полной кинетической энергии одной молекулы гелия, кислорода и водяного пара при температуре Т = 400 К.

2.50. Определить кинетическую энергию <i>, приходящуюся в среднем на одну степень свободы i молекулы азота при температуре Т = 1 К , а также среднюю кинетическую энергию <п> поступательного движения, среднюю кинетическую энергию <в> вращательного движения и среднее значение полной кинетической энергии <> одной молекулы.

2.51. Чему равна энергия ^ E теплового движения всех молекул, содержащихся в m = 20 г кислорода при температуре t = 10 С? Какая часть этой энергии приходится на долю поступательного движения и какая – на долю вращательного движения?

2.52. Двухатомный газ массой m = 1 кг находится под давлением р = = 8.104 Па и имеет плотность  = 4 кг/ м3. Найти энергию E теплового движения всех молекул газа при этих условиях.

2.53. При какой температуре T молекулы кислорода имеют такую же среднюю квадратичную скорость <vкв> , как молекулы водорода при температуре Т1 = 100 К?

2.54. Взвешенные в воздухе мельчайшие пылинки движутся так же, как и очень крупные молекулы. Определить среднюю квадратичную скорость <vкв> пылинки массой m = 10-10 г, если температура Т воздуха равна 300 К.

2.55. Определить среднюю квадратичную скорость <vкв> молекулы газа, заключенного в сосуд вместимостью V = 2 л под давлением р = = 200 кПа. Масса газа m = 0,3 г.

2.56. В азоте взвешены мельчайшие пылинки, которые движутся так, как если бы они были очень крупными молекулами. Масса каждой пылинки m = 6. 10-10 г. Газ находится при температуре Т = 400 К. Определить средние квадратичные скорости <vкв> и средние кинетические энергии <> поступательного движения молекулы азота и пылинки.

2.57. Смесь гелия и аргона находится при температуре Т = 1,2 К. Определить среднюю квадратичную скорость <vкв> и среднюю кинетическую энергию <> атомов гелия и аргона.

2.58. Определить наиболее вероятную скорость vв молекул водорода при температуре Т = 400 К.

2.59. Сколько степеней свободы i имеет молекула, обладающая средней кинетической энергией теплового движения <> = 9,7  10-21 Дж при температуре 7 С?

2.60. Какая часть молекул азота, находящегося при температуре Т = 400 К, имеет скорости, лежащие в интервале от vв до vв + v, где v = 20 м/с?

2.61. Какая часть молекул кислорода при 0 С обладает скоростями от
v =100 м/с до v + v = 110 м/с?

2.62. Какая часть молекул азота при температуре 150 С обладает скоростями от v = 30 м/с до v + v = 325 м/с?

2.63. Какая часть  молекул водорода при температуре t = 0 С обладает скоростями от v = 2000 м/с до v + v = 2100 м/с?

2.64. В сосуде находится кислород массой m = 8 г при температуре Т = = 1600 К. Какое число N молекул кислорода имеет энергию <п> поступательного движения, превышающую значение 6,6510-20 Дж,

2.65. Определить долю  молекул идеального газа, энергии которых отличаются от средней энергии <п> поступательного движения молекул при той же температуре не более чем на 1 %.

2.66. Определить долю  молекул, энергия которых заключена в пределах от 1= 0 до 2= 0,01 k Т.

2.67. Найти относительное число  молекул идеального газа, кинетические энергии которых отличаются от наиболее вероятного значения в энергии не более чем на 1%.

2.68. Какая часть  молекул кислорода обладает скоростями, отличающимися от наиболее вероятной vв не более чем на 10 м/с, при температуре Т = 300 К?

2.69. Определить отношение числа N1 молекул водорода, скорости которых лежат в интервале от v1 = 2 до v1 + v = 2,01 км/с, к числу N2 молекул , скорости которых лежат в интервале от v2 = 1 до v2 + v =1,01 км/с, если температура водорода t = 0 С.

2.70. Найти относительное число молекул N/N гелия, скорости которых лежат в интервале от v = 1990 до v + v =2010 м/с при температуре T = 500 К.

2.71. Пылинки, взвешенные в воздухе, имеют массу m = 10-18 г. Во сколько раз уменьшится их концентрация n при увеличении высоты на h = 10 м? Температура воздуха Т = 300 К.

2.72. На сколько уменьшится атмосферное давление р = 100 кПа при подъеме наблюдателя над поверхностью Земли на высоту h = 100 м? Считать, что температура воздуха Т равна 290 К и не изменяется с высотой.

2.73. Барометр в кабине летящего вертолета показывает давление р = 90 кПа. На какой высоте h летит вертолет, если на взлетной площадке барометр показывал давление р0 = 100 кПа? Считать, что температура Т воздуха равна 290 К и не меняется с высотой.

2.74. На какой высоте h плотность газа составляет 50% от плотности его на уровне моря. Температуру считать постоянной и равной 00 С? Задачу решить для воздуха и водорода.

2.75. Пассажирский самолет совершает полеты на высоте h = 3000 м. Чтобы не снабжать пассажиров кислородными масками, в кабинах при помощи компрессора поддерживается постоянное давление, соответствующее высоте h2 = 2700 м. Найти разность давлений внутри и снаружи кабины. Среднюю температуру наружного воздуха считать равной Т = 273 К.

2.76. Найти в предыдущей задаче, во сколько раз плотность 1 воздуха в кабине больше плотности 2 воздуха вне ее, если температура T1 наружного воздуха равна –20 С, а температура T2 внутри кабины равна +20 С.

2.77. В атмосфере находятся частицы пыли, имеющие массу m = 810-22 кг. Найти, во сколько раз отличаются их концентрации на высотах h1 = 3 м и h2 = 30 м. Воздух находится при нормальных условиях.

2.78. На какой высоте плотность 1 газа составляет 50 % от плотности 2 его на уровне моря? Температуру Т считать постоянной и равной 273 К. Задачу решить для воздуха и водорода .

2.79. Найти изменение высоты h, соответствующее изменению давления на р = 100 Па, в двух случаях: 1) вблизи поверхности земли, где температура Т1 = 290 К и давление р1 = 100 кПа; 2) на некоторой высоте, где температура Т2 = 220 К и давление р2 = 25 кПа.

2.80. Барометр в кабине летящего самолета все время показывает одинаковое давление р = 80 кПа, поэтому летчик считает высоту неизменной. Однако температура воздуха изменилась на Т = 1 К. Какую ошибку h в определении высоты допускает летчик? Считать, что температура не зависит от высоты и что у поверхности земли давление р0 = 100 кПа.

2.81. При подъеме вертолета на некоторую высоту h барометр, находящийся в его кабине, изменил свое показание на p = 11 кПа. На какой высоте летит самолет, если на летной площадке барометр показывал p0 = 0,1 МПа? Температура воздуха постоянна и равна 27 С.

2.82. Каковы давление р и число n молекул в единице объема воздуха на высоте h = 2 км над уровнем моря. Давление на уровне моря р0 = = 101 кПа, а температура t = 10 С. Изменением температуры с высотой пренебречь

2.83. На какой высоте h давление p воздуха составляет 75 % от давления p0 на уровне моря. Температуру t считать постоянной и равной 0 С.

2.84. Сколько весит V = 1 м3 воздуха: 1) у поверхности земли; 2) на высоте
h = 4 км от поверхности земли? Давление p0 у поверхности земли равно 105 Па. Температура с высотой не меняется и равна t = 0 С.

2.85. Каково давление p воздуха в шахте на глубине h = 1 км , если считать что температура T по всей глубине постоянна и равна 295 К, а ускорение свободного падения g не зависит от высоты? Давление p0 у поверхности земли равно 105 Па.

2.86. Масса m каждой из пылинок, взвешенных в воздухе, равна 10-18 г. Отношение концентрации n1 пылинок на высоте h1 = 0,1 м к концентрации n2 их у поверхности земли равно 0,787. Температура воздуха Т = 300 К. Найти по этим данным число Авогадро NA.

2.87. Найти среднюю длину <l> свободного пробега молекул водорода при давлении р = 0,1 Па и температуре Т =100 К.

2.88. Баллон вместимостью V = 10 л содержит водород массой m = 1 г. Определить среднюю длину <l> свободного пробега.

2.89. Определить плотность  разреженного водорода, если средняя длина свободного пробега <l> молекул равна 1 см.

2.90. Найти среднюю продолжительность свободного пробега <> молекул кислорода при температуре Т = 250 К и давлении р = 100 Па.

2.91. Найти среднее число <z> столкновений, испытываемых в течение t = 1 с молекулой кислорода при нормальных условиях.

2.92.Найти среднее число <z> столкновений в 1 секунду молекул углекислого газа при температуре t = 100 С, если средняя длина свободного пробега <l> при этих условиях равна 8,7  10-2 см.

2.93. Во сколько раз уменьшится число столкновений <z> в 1 секунду молекул двухатомного газа, если объем V газа адиабатически увеличить в 2 раза?

2.94. Найти среднюю длину свободного пробега <l> атомов гелия в условиях, когда плотность гелия  = 2,1  10-2 кг/м3.

2.95. В сосуде вместимостью V = 5 л находится водород массой m = 0,5 г. Определить среднюю длину свободного пробега <l> молекул водорода в этом сосуде.

2.96. В сферической колбе вместимостью V = 3 л, содержащей азот, создан вакуум с давлением р = 80 мкПа. Температура азота T = 250 К. Можно ли считать вакуум в колбе высоким, если таким считается вакуум, в котором длина <l> свободного пробега молекул много больше линейных размеров сосуда.

2.97. В сосуде объемом V1 = 1 дм3 находится азот при температуре t = 7 С и давлении р = 0,2 МПа. Определить число <z> столкновений молекул азота в этом сосуде за время  = 1 секунду.

2.98. Средняя длина <l> свободного пробега атомов гелия при 00 С равна 180 нм. Определить коэффициент диффузии D гелия.

2.99. Найти массу m азота, прошедшего вследствие диффузии через площадку S = 100 см2 за  = 10 с, если градиент плотности в
направлении, перпендикулярном к площадке, равен 1,26 кг/м4. Температура азота t = 27 С, средняя длина свободного пробега молекул азота <l> = 10-5 см.

2.100. Коэффициент диффузии D кислорода при температуре t = 0 С равен 0,19 см2/с. Определить среднюю длину <l> свободного пробега молекул кислорода.

2.101. При каком давлении р отношение коэффициента внутреннего трения  некоторого газа к коэффициенту его диффузии D равно 0,3 г/л, а средняя квадратичная скорость <vкв> его молекул равна 632 м/с?

2.102. Найти коэффициент внутреннего трения  азота при нормальных условиях, если коэффициент диффузии D для него при этих условиях равен 8,910–2 м2/с.

2.103. Найти среднюю длину <l> свободного пробега молекул азота при давлении 105 Па, при условии, что его динамическая вязкость равна  = 17 мкПас.

2.104. Найти коэффициент диффузии D и коэффициент внутреннего трения  воздуха при давлении p = 105 Па и температуре t = 10 С. Диаметр d молекул воздуха принять равным 310-10 м.

2.105. Найти коэффициент теплопроводности  водорода, если известно, что коэффициент внутреннего трения  для него при этих условиях равен 8,6 мкПа.с

2.106. В сосуде объемом V = 2 л находится N = 41022 молекул двухатомного газа. Коэффициент теплопроводности газа  = 0,013 Вт/(мК). Найти коэффициент диффузии D газа при этих условиях.

2.107. Коэффициент диффузии углекислого газа при нормальных условиях
D = 10 мм2/с. Определить коэффициент внутреннего трения  углекислого газа при этих условиях.

2.108. Найти коэффициент теплопроводности  воздуха при температуре
t =10 С. Диаметр d молекулы воздуха принять равным 3  10-8 см.

2.109. Разность удельных теплоемкостей сpсv некоторого двухатомного газа равна 260 Дж/(кгК). Найти молярную массу  газа и его удельные теплоемкости сp и сv.

2.110. Найти удельные теплоемкости сp и сv смеси газов, содержащей кислород массой m1 = 10 г и азот массой m2 = 20 г.

2.111. Чему равны удельные теплоемкости cp и cv некоторого двухатомного газа, если плотность  этого газа при нормальных условиях равна 1,43 кг/м3?

2.112. Найти показатель адиабаты  для смеси газов, содержащей гелий массой m1 = 10 г и водород – массой m2 = 4 г.

2.113. Найти для кислорода отношение удельной теплоемкости при постоянном давлении cp к удельной теплоемкости при постоянном объеме cv.

2.114. Найти удельную теплоемкость при постоянном давлении cp следующих газов: хлористого водорода; неона; окиси азота; окиси углерода; паров ртути.

2.115. Для некоторого двухатомного газа удельная теплоемкость при постоянном давлении сp = 1,4103Дж/(кгК). Чему равна масса одного киломоля этого газа?

2.116. Найти показатель адиабаты  смеси водорода и неона, если массовые доли обоих газов в смеси одинаковы и равны 1 = 2 = 0,5.

2.117. Смесь газов состоит из аргона и азота, взятых при одинаковых условиях и одинаковых объемах. Определить показатель адиабаты  этой смеси.

2.118. Вычислить удельные теплоемкости при постоянном давлении сp и постоянном объеме сv неона и водорода, принимая эти газы за идеальные.

2.119. Вычислить удельные теплоемкости при постоянном объеме сv и при постоянном давлении сp смеси неона и водорода, если массовые доли неона и водорода составляют соответственно 1 = 80 и 2 = 20 %.

2.120. Газовая смесь состоит из азота массой m1 = 3 кг и водяного пара массой m2 = 1 кг. Принимая эти газы за идеальные, определить удельные теплоемкости сp и сv газовой смеси.

2.121  Трехатомный газ под давлением р = 240 кПа и температуре t = 20 С занимает объем V = 10 л. Определить молярную теплоемкость газа Сp при постоянном давлении.

2.122. Вычислить удельные теплоемкости газа cp и cv, зная, что его молярная масса  = 410-3 кг/моль и отношение мольных теплоемкостей Сp / Сv = 1,67.

2.123. Одноатомный газ при нормальных условиях занимает объем V = 5 л. Вычислить теплоемкость Сv этого газа при постоянном объеме.

1.124. Отношение удельных теплоемкостей ср и сv смеси нескольких киломолей азота и 2 = 5 киломолей аммиака равно 1,35. Определить число 1 киломолей азота в смеси.

1.125. Азот массой m = 5 кг, нагретый на Т = 150 К, сохранил неизменным объем V. Найти количество теплоты Q, сообщенное газу; изменение внутренней энергии U и совершенную газом работу А.

1.126. Азот нагревался при постоянном давлении, причем ему было сообщено количество теплоты Q = 21 кДж. Определить работу А, которую совершил при этом газ, и изменение U его внутренней энергии.

1.127. Объем V водорода при изотермическом расширении при температуре Т = 300 К увеличился в 3 раза. Определить работу А, совершенную


газом, и теплоту Q, полученную газом при этом процессе. Масса m водорода равна 200 г.

1.128. При адиабатическом сжатии кислорода массой m = 1 кг совершена работа А = 100 кДж. Определить конечную температуру Т2 газа. если до сжатия кислород находился при температуре T1 = 300 К.

2.129. На нагревание кислорода массой m = 160 г на Т = 12 К было затрачено количество теплоты Q = 1,76 кДж. Как протекал процесс: при постоянном объеме или постоянном давлении?

2.130. При изотермическом расширении кислорода, содержащего количество вещества  = 1 моль и имевшего температуру Т = 300 К, газу было передано количество теплоты Q = 2 кДж. Во сколько раз увеличился объем газа?

2.131. При адиабатическом сжатии кислорода массой m = 20 г его внутренняя энергия увеличилась на U = 8 кДж. Температура при этом повысилась до Т2 = 900 К. Найти повышение температуры Т и конечное давление газа р2, если начальное давление р1 = 200 кПа.

2.132. Определить количество теплоты Q, которое надо сообщить кислороду объемом V = 50 л при его изохорном нагревании, чтобы давление газа повысилось на р = 0,5 МПа.

2.133. Водяной пар расширяется при постоянном давлении. Определить работу А расширения, если пару передано количество теплоты Q = = 4 кДж.

2.134. 1 кмоль азота, находящегося при нормальных условиях, расширяется адиабатически от объема V1 до объема V2 = 5V1. Найти изменение внутренней энергии газа U и работу A, совершенную им при расширении.

2.135. Какое количество теплоты Q выделится , если азот массой m = 1 г, взятый при температуре Т = 280 К под давлением р1 = 0,1 МПа, изотермически сжать до давления р2 = 1 МПа?

2.136. Закрытый баллон вместимостью ^ V = 0,8 м3 заполнен азотом под давлением р1 = 2,3103 Па при температуре Т1 = 293 К. Газу сообщили Q = 4,6103 кДж тепла. Определить температуру Т2 и давление р2 газов в конце процесса.

2.137. Азот массой m = 200 г нагревают при постоянном давлении от температуры t1= 20 С до t2 = 200 С. Какое количество теплоты Q поглощается при этом? Каков прирост внутренней энергии U газа? Какая работа A совершается газом?

2.138. Водород занимает объем ^ V1 = 10 м3 при давлении р1 = 0,1 МПа. Газ нагрели при постоянном объеме до давления р2 = 0,3 МПа. Определить изменение внутренней энергии U газа, работу А, совершенную газом, и количество теплоты Q, сообщенное газу.

2.139. Водород массой m = 10 г нагрели на Т = 200 К, причем газу было передано количество теплоты Q = 40 кДж. Найти изменение внутренней энергии U водорода и совершенную им работу А.
2.140. Двухатомный газ, находящийся при температуре t1 = 22 С, изотермически сжимают так, что его объем V1 уменьшается в 3 раза. Затем газ расширяют адиабатически до начального давления p1. Найти температуру Т2 в конце адиабатического расширения.

2.141. Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, получает за каждый цикл от нагревателя теплоту ^ Q1 = 600 кДж. Температура нагревателя Т1 = 400 К, температура холодильника Т2 = 300 К. Найти работу А, совершаемую машиной за один цикл, и количество тепла Q2, отдаваемого холодильнику.

2.142. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. Определить КПД цикла, если известно, что за один цикл была произведена работа А, равная 300 Дж, и холодильнику было передано Q2 = 130 Дж теплоты.

2.143. Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, совершает за один цикл работу ^ А, равную 7,35104 Дж. Температура нагревателя t1 = 100 С, температура холодильника t2 = 0 С. Определить: КПД  машины; количество тепла Q1, получаемого машиной за один цикл от нагревателя; количества тепла Q2, отдаваемого за один цикл холодильнику.

2.144. Газ, совершающий цикл Карно, получает теплоту Q1 = 14 кДж. Определить температуру T1 теплоотдатчика, если при температуре теплоприемника Т2 = 280 К работа А цикла равна 5 кДж.

2.145. Газ, совершающий цикл Карно, получает теплоту Q1 = 84 кДж. Определить работу А газа, если температура теплоотдатчика Т1 в три раза выше температуры T2 теплоприемника.

2.146. В цикле Карно газ получил от теплоотдатчика теплоту Q1 = 500 Дж и совершил работу А = 100 Дж. Температура теплоотдатчика Т1 = 400 К. Определить температуру Т2 теплоприемника.

2.147. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. Температура теплоотдатчика ^ Т1 = 500 К, теплоприемника – Т2 = 250 К. Определить термический КПД цикла; работу А1 рабочего вещества при изотермическом расширении, если при изотермическом сжатии совершена работа А2 = 70 Дж.

2.148. Во сколько раз увеличится коэффициент полезного действия  цикла Карно при повышении температуры теплоотдатчика от Т1 = 380 К до
Т1 = 560 К ? Температура теплоприемника Т2 = 280 К.

2.149. Определить работу А2 изотермического сжатия газа, совершающего цикл Карно, КПД которого  = 0,4, если работа изотермического расширения А1 = 8 Дж.

2.150. Идеальная холодильная машина работающая по обратному циклу Карно от холодильника с водой при температуре Т2 = 273 К к кипятильнику с водой при температуре Т1 = 373 К. Какое количество воды нужно заморозить в холодильнике, чтобы превратить в пар воду массой m = 1 кг в кипятильнике.

2.151. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя
^ Т1 = 470 К, температура охладителя Т2 = 280 К. При изотермическом

расширении газ совершает работу А = 100 Дж. Определить термический КПД цикла и количество теплоты Q2, которую газ отдает охладителю при изотермическом сжатии.

2.152. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя Т1 в три раза выше температуры Т2 охладителя. Нагреватель передал газу количество теплоты Q1 = 42 кДж. Какую работу А совершил газ?

2.153. Идеальный газ, совершающий цикл Карно, получил от нагревателя количество теплоты Q1 = 4,2 кДж, совершил работу А = 590 Дж. Найти термический КПД этого цикла. Во сколько раз температура Т1 нагревателя больше температуры Т2 охладителя.

2.154. Наименьший объем ^ V1 газа, совершающего цикл Карно, равен 153 л. Определить наибольший объем V3, если объем V2 в конце изотермического расширения и объем V1 в конце изотермического сжатия равны соответственно 600 и 189 л.

2.155. Идеальный газ, содержащий количество вещества  = 1 моль, находящийся под давлением р1 = 0,1 МПа при температуре Т1 = 300 К, нагревают при постоянном объеме до давления р2 = 0,2 МПа. После этого газ изотермически расширился до начального давления и затем изобарически был сжат до начального объема V1. Построить график процесса. Определить температуру газа для характерных точек.

2.156. Воздух массой m = 1 кг, находится при температуре 300 С и давлении p = 1,5 105 Па, расширяется адиабатически и давление при этом падает до 105 Па. Найти: 1) степень расширения; 2) конечную температуру ; 3) работу совершенную газом при расширении.

2.157. Смешали воду массой m1 = 5 кг при температуре Т1 = 280 К с водой массой m2 = 8 кг при температуре Т2 = 350 К. Найти: температуру смеси T; изменение энтропии S, происшедшее при смешении.

2.158. Найти изменение энтропии S при превращении m = 10 г льда при
t1 = –20 С в пар при t2 = 100 С.

2.159. Найти изменение S энтропии при изобарическом расширении азота массой m = 4 г от объема V1 = 5 л до V2 = 9 л.

2.160. Водород массой m = 6,6 г расширяют изобарически до удвоения объема. Найти изменение энтропии S при этом расширении.

2.161. Кислород массой m = 2 кг увеличил свой объем в 5 раз, один раз изотермически, другой – адиабатически. Найти изменение энтропии S в каждом из указанных случаев.

2.162. Найти изменение энтропии S при изобарическом расширении m = 8 г гелия от объема V1 = 10 л до объема V2 = 25 л.

2.163. Азот массой m = 10,5 г изотермически расширяется от объема V1= 2 л до объема V2 = 5 л. Найти прирост энтропии S при этом процессе.

2.164. При нагревании  = 1 кмоля двухатомного газа его абсолютная температура T1 увеличилась в 1,5 раза. Найти изменение энтропии S, если нагревание происходит: 1) изохорически, 2) изобарически.

2.165. Кислород массой m = 10 г нагревается от температуры t1 = 50 С до температуры t2 = 150 С. Найти изменение энтропии S, если нагревание происходит: 1) изохорически, 2) изобарически.

2.166. Водород массой m = 100 г был изобарически нагрет так, что объем V1 его увеличился в 3 раза, затем водород был изохорически охлажден так, что его давление p1 уменьшилось в 3 раза. Найти изменение энтропии S в ходе этих процессов.

2.167. Лед массой m = 2 кг при температуре t1 = 0 С был превращен в воду той же температуры с помощью пара, имеющего температуру t2 = = 100  С. Определить массу израсходованного пара. Каково изменение энтропии S системы лед-пар?

2.168. 1 кмоль гелия, изобарически расширяясь, увеличил свой объем в 4 раза. Каково изменение энтропии S при этом расширении?

2.169. Найти изменение энтропии S при переходе кислорода массой m = = 8 г от объема V1 = 10 л при температуре t1 = 80  С к объему V2 = = 40 л при температуре t2 = 300  С.

2.170. Найти изменение энтропии S при переходе m = 6 г водорода от объема V1= 20 л под давлением p1 = 1,5105 Па к объему V2 = 60 л под давлением р2 = 105 Па.

2.171. Расплавленный свинец массой m = 640 г при температуре плавления вылили на лед при температуре t = 0 С. Найти изменение энтропии S при этом процессе.

2.172. Найти изменение энтропии S при превращении воды массой m = 1 г, взятой при температуре t1 = 0 С, в пар при t2 = 100 C.

2.173. Определить давление р, которое будет производить кислород, содержащий количество вещества  = 1 моль, если он будет занимать объем V = 0,5 л при температуре Т = 300 К. Сравнить полученный результат с давлением, вычисленным по уравнению Менделеева-Клапейрона.

2.174. Гелий массой m = 1 г занимает объем V = 100 см3 при давлении
р = 108 Па. Найти температуру Т газа, рассматривая его как 1) идеальный, 2) реальный. Постоянные Ван-дер-Ваальса для гелия: а = 0,036 Нм4; b = 2, 410–4 м3.

2.175. В сосуде вместимостью V = 0,3 л находится углекислый газ, содержащий количество вещества  = 1 моль при температуре Т = = 300 К. Определить давление газа: 1) по уравнению Менделеева- Клапейрона; 2) по уравнению Ван-дер-Ваальса.

2.176. 1 кмоль кислорода находится при температуре t = 27 С и давлении
р =107 Па. Найти объем V газа, считая, что кислород ведет себя как реальный газ.
2.177. 1 кмоль углекислого газа находится при температуре t = 100 С. Найти давление p газа, считая его: 1) реальным и 2) идеальным. Задачу решить для объемов: V1 = 1 м3 и V2 = 0,05 м3.

2.178. Давление кислорода р равно 7 МПа, его плотность  = 100 кг/м3. Найти температуру Т кислорода, считая его реальным газом.

2.179. Найти критический объем Vкр вещества: 1) кислорода массой m1 = = 0,5 г; 2) воды массой m2 = 1 г.

2.180. Определить давление p водяного пара массой m = 1г при температуре Т = 380 К и объеме: 1) V1 = 1000 л; 2) V2 = 10 л; 3) V3 = 2 л.

2.181. Вычислить постоянные a и b в уравнении Ван-дер-Ваальса для азота, если известны критические температура Ткр = 126 К и давление
ркр = 3,39 МПа.

2.182. Критическая температура аргона Ткр = 151 К и критическое давление
ркр = 4,86 МПа. Определить по этим данным критический молярный объем Vкр аргона.

2.183. В баллоне вместимостью V = 22 дм3 находится азот массой m = 0,7 кг при температуре t = 0 С. Определить давление р газа на стенки баллона, внутреннее давление р, давление газа и собственный объем V1 молекул.

2.184. Воздушный пузырек диаметром d = 2 мкм находится в воде у самой ее поверхности. Определить плотность  воздуха в пузырьке, если воздух над поверхностью воды находится при нормальных условиях.

2.185. Определить силу F, прижимающую друг к другу две стеклянные пластинки размерами (10 х 10) см, расположенные параллельно друг к другу, если расстояние d между пластинами равно 22 мкм, а пространство между ними заполнено водой.

2.186. Найти массу m воды, вошедшей в стеклянную трубку с диаметром канала d = 0,8 мм, опущенную в воду на малую глубину. Смачивание считать полным.

2.187. Какую работу A надо совершить при выдувании мыльного пузыря, чтобы увеличить его объем от V1 = 8 см3 до V2 = 16 см3. Процесс считать изотермическим.

2.188. Две капли ртути радиусом R = 1 мм каждая слились в одну большую каплю. Какая энергия E выделится при этом слиянии? Процесс считать изотермическим.

2.189. В сосуд со ртутью опущен открытый капилляр, внутренний диаметр которого d = 3 мм. Разность уровней ртути в сосуде и капилляре h = 3,7 мм. Чему равен радиус R кривизны ртутного мениска в капилляре?

2.190. Какую работу A против сил поверхностного натяжения надо совершить, чтобы выдуть мыльный пузырь диаметром d = 4 см?

2.191. Во сколько раз плотность 1 воздуха в пузырьке, находящемся на глубине h = 5 м под водой, больше плотности 2 воздуха при

атмосферном давлении и той же температуре? Радиус пузырька r =5.10-4 мм.

2.192. Из вертикальной трубки внутренним радиусом r = 1 мм вытекают капли воды. Найти радиус R капли в момент отрыва. Считать каплю сферической, а шейку капли в момент отрыва равной внутреннему диаметру трубки.

2.193. Давление p воздуха внутри мыльного пузыря на 1 мм рт. ст. больше атмосферного. Чему равен диаметр d пузыря?

2.194. В капиллярной трубке, диаметр канала которой d = 0,6 мм, жидкость поднялась на h = 4,25 см. Определить плотность  жидкости, если ее поверхностное натяжение  = 0,071 Н/м?

2.195. Определить разность уровней h ртути в двух сообщающихся капиллярах с диаметрам каналов d1 = 1 мм и d2 = 2 мм.

2.196. Проволочное кольцо радиусом R= 6 см приведено в соприкосновение с поверхностью мыльного раствора. Масса кольца m = 5 г. Какую силу F надо приложить для отрыва кольца от поверхности раствора?

2.197. Спичка длиной l = 4 см плавает на поверхности воды, температура которой t = 20 С. Если по одну сторону от спички капнули глицерин, спичка придет в движение. Определить силу F, действующую на спичку, и ее направление.

2.198. Глицерин поднялся в капиллярной трубке на высоту h = 20 мм. Определить поверхностное натяжение  глицерина, если диаметр канала трубки d = 1 мм.

2.199. В широкий сосуд с водой опущен капилляр так, что верхний его конец находится выше уровня воды в сосуде на высоту h = 2 см. Внутренний радиус капилляра r = 0,5 мм. Найти радиус R кривизны мениска в капилляре. Смачивание считать полным.

2.200. Ртуть массой m = 3 г помещена между параллельными стеклянными пластинками. Определить силу F, которую необходимо приложить, чтобы расплющить каплю до толщины d = 0,1 мм. Ртуть стекло не смачивает.

10 Приложения
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12

Похожие:

Самостоятельная работа по учебным пособиям Этот вид занятий является главным в учебной работе студента безотрывной формы обучения. icon1. классы неорганических веществ
Одним из основных видов занятий студентов факультета дистанционного образования является самостоятельная работа над учебным материалом....
Самостоятельная работа по учебным пособиям Этот вид занятий является главным в учебной работе студента безотрывной формы обучения. iconСамостоятельная работа над учебниками и учебными пособиями; выполнение контрольных работ
Основной формой обучения студента-заочника является самостоятельная работа над учебным материалом. Процесс изучения физики состоит...
Самостоятельная работа по учебным пособиям Этот вид занятий является главным в учебной работе студента безотрывной формы обучения. iconСамостоятельная работа это вид учебной деятельности, выполняемый...
Объем самостоятельной работы студентов определяется государственным образовательным стандартом. Самостоятельная работа студентов...
Самостоятельная работа по учебным пособиям Этот вид занятий является главным в учебной работе студента безотрывной формы обучения. iconОбщие положения
Выполнение контрольной работы является неотъемлемой составной частью учебного процесса при изучении дисциплины «Регламентация и нормирование...
Самостоятельная работа по учебным пособиям Этот вид занятий является главным в учебной работе студента безотрывной формы обучения. iconКонтрольная работа по курсу «Экономика» (Макроэкономика) предназначена...
«Организация перевозок и управление на транспорте (водном)» заочной формы обучения
Самостоятельная работа по учебным пособиям Этот вид занятий является главным в учебной работе студента безотрывной формы обучения. icon2. Работа оформляется в тетради в клетку. Ответы на вопросы должны...
Основным видом учебных занятий студентов заочного отделения является самостоятельная работа над учебным материалом, предусматривающая...
Самостоятельная работа по учебным пособиям Этот вид занятий является главным в учебной работе студента безотрывной формы обучения. iconМетодические рекомендации по подготовке студентами контрольных работ...
Многие темы курса затрагивают проблемы воспитания детей в семье. Данный теоретический курс предполагает не только традиционные формы...
Самостоятельная работа по учебным пособиям Этот вид занятий является главным в учебной работе студента безотрывной формы обучения. iconЗаочной формы обучения
Самостоятельная работа студента по выполнению учебного плана является основой обучения на заочном отделении. Техникум выдает студентам...
Самостоятельная работа по учебным пособиям Этот вид занятий является главным в учебной работе студента безотрывной формы обучения. iconКонтрольная работа для студентов заочной формы обучения по дисциплинЕ «Информатика»
Основным видом учебной деятельности студентов-заочников является самостоятельная работа с литературными источниками и выполнение...
Самостоятельная работа по учебным пособиям Этот вид занятий является главным в учебной работе студента безотрывной формы обучения. iconВыбирается студентом на основе утвержденного кафедрой примерного...
Курсовая работа является самостоятельной работой студента и основным способом овладения учебным материалом в свободное от обязательных...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
контакты
skachate.ru
Главная страница