Задачи по физике по теме «Основы МКТ»

Задачи по физике по теме «Основы МКТ»

№	Фамилия/ номера задач	А	В	С
1		1	7	12
2		2	8	13
3		3	9	14
4		4	10	47
5		5	11	48
6		6	17	49
7		15	18	50
8		16	19	51
9		22	20	52
10		23	21	53
11		26	24	54
12		27	25	60
13		28	34	61
14		29	35	62
15		30	36	63
16		31	37	64
17		32	38	65
18		55	39	66
19		56	40	67
20	Селиверстова М	57	41	68
21		58	42	69
22		59а	43	70
23		59б	44	71
24		59в	45	72
25		33	46	73

Задачи на применение формул количества вещества

1.  А. Определите молярную массу ацетилена (С2Н2).

2.  А. Какое количество вещества содержится в алюминиевом подстаканнике массой 100 г?

3.  А. Определите массу водорода, взятого в количестве 103 моль.

4.  А. Вычислите массу одной молекулы водорода и кислорода.

5.  А. Определите плотность пропана (С3Н8) при нормальных условиях.

6.  А. Какова температура газа, находящегося под давлением 0,5 МПа, если в сосуде объемом 15 л содержится 1,8.1024 молекул? Газ считать идеальным.

7.  В. Современные вакуумные насосы позволяют понижать давление до значения, равного 1,33*10-10 Па. Сколько молекул газа содержится в 1 см3 при указанном давлении и температуре 48 °С?

8.  В. Мельчайшая капелька воды имеет массуг. Из скольких молекул она состоит?

9.  В. Определите объем и диаметр атома алюминия, считая, что в твердом алюминии атомы имеют форму шара.

10.  В. В сосуде находится газ под давлением 150 кПа при температуре 273 °С. Какое количество молекул находится при этих условиях в единице объема сосуда?

11.  В. За 10 суток полностью испарилось из стакана 100 г воды. Сколько в среднем вылетало молекул с поверхности воды за 1 с?

12.  С. Сколько молекул газа содержится в колбе вместимостью 500 см3 при нормальных условиях?

13.  С Число молекул, содержащихся в единице объема неизвестного газа, при нормальных условиях равно ;2,7 1025 м-3. Этот же газ при температуре 91 °С и давлении 800 кПа имеет плотность 5,4 кг/м3. Определите массу одной молекулы этого газа.

14.  С. Диаметр молекулы азота примерно равен 3*10-8 см. Считая, что молекулы имеют сферическую форму, определите, какая часть (в %) объема, занимаемого газом, приходится на объем самих молекул при нормальных условиях. Газ считать идеальным.

Задачи на применение основного уравнения молекулярно-кинетической теории

15.  А. Определите давление азота в ампуле, если в 1 м3 находится 3,5- 1014 молекул, средняя скорость теплового движения которых равна 490 м/с.

16.  А. Определите температуру водорода и среднюю квадратичную скорость его молекул при давлении 100 кПа и концентрации молекул 1025 м-3.

17.  В. Какое давление на стенки сосуда производят молекулы газа, если масса газа 3 г, объем 0,5 л, а средняя скорость теплового движения молекул газа 500 м/с?

18.  В. Определите давление водорода, если средняя квадратичная скорость его молекул 800 м/с, а его плотность 2,4 кг/м3.

19.  ВКакова средняя скорость теплового движения молекул, если при давлении 250 кПа газ массой 8 кг занимает объем 15 м3?

20.  В. Определите концентрацию молекул водорода при давлении 100 кПа, если среднее значение скорости теплового движения молекул равно 450 м/с.

21.  В. Сосуд, имеющий форму куба со стороной 1 м, содержит идеальный газ в количествемоль. Найдите давление газа, если масса одной молекулы 3*10-23 г и средняя скорость теплового движения молекул 500 м/с.

Задачи на применение уравнения связи средней кинетической энергии хаотического движения молекул и температуры

22.  А. Определите температуру газа, если средняя кинетическая энергия поступательного движения его молекул равна 1,6-10-19 Дж.

23.  А. На сколько увеличилась энергия поступательного движения молекул газа при нагревании его от 0 до 100 °С?

24.  ВСредние скорости молекул кислорода и водорода соответственно равны 1840 и 460 м/с. Сравните средние кинетические энергии этих молекул.

25.  В. Средняя квадратичная скорость молекулы газа равна 360 м/с. Какова скорость молекул этого газа при температуре 127 °С?

Задачи на применение уравнения Менделеева — Клапейрона

26.  А. Для приведения в движение гребных винтов торпеды применяют воздух сжатый до 190*105 Па, в баллонах вместимостью 6*10 -1 м3. При какой температуре находится воздух, если масса его 130 кг, а молярная масса 29*10-3 кг/моль?

27.  А. Имеется 12 л углекислого газа под давлением 9*105 Па и при температуре 288 К. Определите массу газа.

28.  А. Какой объем занимает газ в количестве 103 моль при давлении 106 Па и температуре 100 °С?

29.  А. В сосуде вместимостью 500 см3 содержится 0,89 г водорода при температуре 17 °С. Определите давление газа.

30.  А. Баллон вместимостью 40 л содержит углекислый газ массой 1,98 кг. Баллон выдерживает, давление не выше 3*106 Па. При какой температуре возникает опасность взрыва?

31.  А. Определите массу водорода, находящегося в баллоне вместимостью 20 л под давлением 830 кПа при температуре 17 °С.

32.  А. Представьте указанный на графике процесс в координатах р, Т и V, Т (рис. 51, а); р, V и V, Т (рис. 51, б); р, V и р, Т (рис. 51, в).

33.  А. При нормальных условиях масса газа 738,6 мг, а объем 8,205 л. Какой это газ?

34.  В. Какова плотность гелия при температуре 127 °С и давлении 8,3*105 Па?

35.  В. Определите массу воздуха в классном помещении при данной температуре и атмосферном давлении (определите значение температуры и атмосферного давления по соответствующим приборам).

36.  В. В сосуде вместимостью 4*10-3 м3 находится газ массой 0,012 кг, температура которого 177 °С. При какой температуре плотность этого газа будет равна 6*10-6 кг/см3, если давление останется неизменным?

37.  В. В баллоне вместимостью 0,05 м3 находится газ, взятый в количестве 0,12*103 моль при давлении 6*106 Па. Определите среднюю кинетическую энергию теплового движения молекулы газа.

38.  В. В дизеле в начале такта сжатия температура воздуха 40 °С, а давление 0,8 атм. Во время сжатия объем воздуха уменьшился в 15 раз, а давление увеличилось до 3,5*106 Па. Определите температуру сжатого воздуха.

39.  В. При автогенной сварке используют сжатый кислород, который хранится в баллонах вместимостью 20 л. При 17 °С давление в баллоне 100 атм. Какой объем займет этот кислород при нормальных условиях?

40.  В. Воздух под поршнем насоса имел объем 200 см3 при давлении 760 мм рт. ст. При каком давлении этот воздух займет объем 130 см 3, если его температура не изменится?

41.  В. До какой температуры можно нагреть воздух взятый при 20 °С, чтобы его объем удвоился, если давление останется постоянным?

42.  В. На некоторой высоте давление воздуха 230 мм. рт. ст., а температура — 43 °С. Какова плотность воздуха на этой высоте?

43.  В. Какая часть газа осталась в баллоне, давление в котором было равно 120 атм, а температура 27 °С, если давление упало до 1 атм? Баллон при этом охладился до температуры 23 °С.

44.  В. Газ нагрет от 27 °С до 39 °С. На сколько процентов увеличился объем газа, если давление осталось неизменным?

45.  В. Сколько молекул воздуха выходит из комнаты объемом 120 м3 при повышении температуры от 15 °С до 25 °С? Атмосферное давление 750 мм рт. ст.

46.  В. Представьте указанный на графике (рис. 52, а — е) процесс в координатах р, Т и V, Т (рис. 52, а, г); р, V и V, Т (рис. 52, б, д) ;p,Vи p,T (рис. 52, в, е). Процессы 1→2 (а), 2→ 3 и 4→1 (г) — изотермические.

47.  С. Каково давление газа в электрической лампе, объем которой 1 л, если при отламывании кончика лампы под поверхностью воды на глубине 1 м в лампу вошла вода в количестве 998,7 г? Атмосферное давление нормальное.

48.  С. Открытую стеклянную трубку длиной 1 м наполовину погружают в ртуть. Затем трубку зажимают пальцем и вынимают. Какой длины столбик ртути останется в трубке? Атмосферное давление равно 750 мм рт. ст.

49.  С. Расположенная горизонтально запаянная с обоих концов стеклянная трубка разделена столбиком ртути на две равные части. Длина каждого столбика воздуха 20 см. Давление 760 мм рт. ст. Если трубку повернуть вертикально, ртуть опускается на 2 см ниже середины трубки. Определите длину столбика ртути.

50.  С. Два баллона соединены трубкой с краном. В первом находится газ при давлении 10 5 Па, во втором — при давлении 6*104 Па. Вместимость первого баллона 1 л, второго — 3 л. Какое давление установится в баллонах, если открыть кран? Температура постоянна. Объемом трубки можно пренебречь.

51.  С. Пузырек воздуха поднимается со дна водоема глубиной Н. Определите зависимость радиуса пузырька r от глубины h его местонахождения в данный момент времени, если его объем на дне равен Vо. Силы поверхностного натяжения не учитывайте.

52.  С. В цилиндре, закрытом легко подвижным поршнем массой т и площадью S, находится газ. Объем газа равен Vo. Каким станет объем газа, если цилиндр передвигать вертикально с ускорением а вверх? Атмосферное давление равно ро, температура газа постоянна.

53.  С. Два одинаковых баллона (рис. 53), содержащие газ при температуре, равной 0 °С, соединены узкой горизонтальной трубкой диаметром d = 5 мм, в которой посередине находится капелька ртути. Капелька делит весь сосуд на две равные по объему части (по V = 200 см3). На какое расстояние х переместится капелька, если один баллон напреть на 2 °С, а другой на столько же охладить? Изменением объемов сосудов можно пренебречь.

54.  С. Цилиндрический сосуд заполнен газом при температуре 27 °С и давлении 100 кПа и разделен пополам подвижной перегородкой. Каково будет давление, если газ в одной половине нагреть до температуры 57 °С, а во второй половине температуру газа оставить без изменения?

Графические задачи на применение газовых законов

55.  А. Какие изменения происходят с параметрами состояния идеального газа при переходе из состояния 1 в состояние 2 (рис. 54)? Массу газа считать постоянной.

56.  А. Какой из изопроцессов, представленных на графике, протекает при большем значении постоянного параметра (рис. 55)? Ответ обоснуйте.

Рис 57

57.  А. Постройте графики изопроцессов в координатах р, Т и V, Т (рис. 56, а); р, V и V, Т (рис. 56, б); р, Т и р, V (рис. 56, в).

58.  А. Постройте графики изопроцессов в координатах р, Т и V, Т (рис. 57, а, г); р, V и V, Т (рис. 57, б, д); р, V и р, Т (рис. 57 в, е).

59.  С. Постройте графики изопроцессов в координатах р, Т и V, Т (рис. 58, а, г, ж); р, V и V, Т (рис. 58, б, д, з); р, V и р, Т (рис. 58, в, е, и).

60.  С. Определите глубину озера, если объем воздушного пузырька удваивается при подъеме со дна на поверхность. Температура воздуха не успевает измениться при подъеме.

61.  С. Посередине запаянной с краев горизонтальной трубки длиной 27,5 см находится столбик ртути длиной 7,5 см. При повороте трубки в вертикальное положение столбик ртути смещается вниз на 2 см. определите давление воздуха в обеих частях трубки в горизонтальном и вертикальных положениях.

62.  C В цилиндре под поршнем массой 50 кг и площадью S =10-2м 2 находится 1 моль воздуха. Цилиндр нагревают снаружи при нормальном атмосферном давлении на 15 0С. Найдите смещение поршня в результате нагревания.

63.  С. Давление воздуха в шинах автомобиля равно 500 кПа при температуре 14 0 С. Во сколько раз уменьшается площадь соприкосновения колес с дорогой, если при после поездки температура в шинах повысилась до 57 0 С? Атмосферное давление 100 кПа. Изменение объема шины можно не учитывать.

64.  C Определите средний возраст вашей семьи и наиболее вероятный возраст в вашем классе.

65.  С. Определите среднее расстояние между центрами молекул идеального газа при температуре 190 0 С и давлении 10 5 Па.

66.  С. Как изменится температура идеального газа, если уменьшить объем в 2 раза при осуществлении процесса, в котором давление и объем связаны соотношением pV2 = const?

67.  С. На глубине 40 м в стоячей воде пузырек воздуха имеет объем 3 мм3. Определите объем этого же пузырька при подъеме его на поверхность воды. Процесс считать изотермическим, атмосферное давление - 105 Па.

68.  С. В закрытом сосуде вместимостью 2 м3 находиться 280 г азота и 3209 г кислорода. При температуре 16 0С давление газовой смеси в сосуде равно…

69.  С. Горизонтально расположенный закрытый цилиндрический сосуд с гладкими стенками разделен тонким неподвижным теплопроводящим поршнем на две части, в которых находятся равные массы различных идеальных газов: в одной части газ с молярной массой μ1, в другом – с молярной массой μ2 . Какую часть объема сосуда занимает газ с молярной массой μ1 при равновесном положении поршня?

70.  С. Во сколько раз при подъеме пузырька воздуха в озере с глубиной 30 м до поверхности увеличивается его объем. Температуру считать по всей глубине постоянной.

71.  С. Горизонтальный цилиндр длиной 20 см разделен закрепленным тонким поршнем пополам. Слева от поршня давление газа равно 400 кПа, справа – 100к Па. Куда и на сколько передвинется поршень, если его отпустить?

72.  Опрелите молярную массу и запишите химическую формулу некоторого газообразного вещества, представляющего собой соединение углерода и водорода, если 3*1026 его молекул имеют массу 13 кг.

73.  В комнате размером 4х5х2,7 испарился кристаллик йода массой 20г. Сколько молекул йода оказалось в 1 см 3 воздуха комнаты при условии их равномерного распределения?