Задачи для самостоятельного решения по физике (стр. 8 )

234.  В закрытом сосуде находится 15 г кислорода и 30 г азота. Найти изменение внутренней энергии смеси газов при охлаждении ее на 20 К.

235.  Кислород с массой 1,5 кг, находящийся при температуре 300 К, сжимают а) изотермически; б) адиабатно, увеличивая давление в десять раз. Определить работу, затраченную на сжатие газа в обоих случаях.

236.  Определить среднюю кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы двухатомного газа, если суммарная кинетическая энергия молекул одного киломоля этого газа 3,01 МДж.

237.  Определить среднюю кинетическую энергию одной молекулы водяного пара при температуре 360К.

238.  Сосуд емкостью 4 л содержит 0,6 г некоторого газа под давлением 0,2 МГТа. Определить среднюю квадратичную скорость молекул газа.

239.  Газ занимает объем 1 л под давлением 0,2 МПа. Определить кинетическую энергию поступательного движения всех молекул, находящихся в данном объеме.

240.  Найти среднюю кинетическую энергию <Ekin> вращательного движения одной молекулы углекислого газа при Т=300 К и энергию Евращ вращательного движения всех молекул этого газа, если его масса m = 4,4 г.

241.  Определить среднюю квадратичную скорость молекул газа, содержащегося в объеме 4 л под давлением 2×105 Па. Масса газа 0,6 г.

242.  Определить среднюю арифметическую скорость молекул идеального газа, плотность которого при давлении Р=35 кПа составляет 0,3 кг/м3.

243.  Чему равны средние кинетические энергии поступательного и вращательного движения всех молекул, содержащихся в 8 г азота при Т=200К?

244.  Определить среднюю кинетическую энергию одной молекулы водяного пара при температуре 360К.

245.  Сосуд емкостью 5 л содержит 1 г некоторого газа под давлением 0,3 МГТа. Определить среднюю квадратичную скорость молекул газа.

246.  Газ занимает объем 2 л под давлением 0,5 МПа. Определить кинетическую энергию поступательного движения всех молекул, находящихся в данном объеме.

247.  Найти среднюю кинетическую энергию <Ekin> вращательного движения одной молекул воды пара при Т=300 К и энергию Евращ вращательного движения всех молекул этого газа, если его масса m = 5 г.

248.  Определить среднюю квадратичную скорость молекул газа, содержащегося в объеме 5 л под давлением 2,5×105 Па. Масса газа 0,7 г.

249.  Кислород массой m = 1 кг находится при температуре Т = 320 К. Определите: 1) внутреннюю энергию молекул кислорода; 2) среднюю кинетическую энергию вращательного движения молекул кислорода. Газ считайте идеальным.

250.  Определить среднюю арифметическую скорость молекул идеального газа, плотность которого при давлении Р=35 кПа составляет 0,3 кг/м3.

251.  Чему равны средние кинетические энергии поступательного и вращательного движения всех молекул, содержащихся в 8 г азота при Т=200К?

252.  Найти среднюю кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы, а также суммарную кинетическую энергию всех молекул, содержащихся в одном моле и в одном килограмме азота при температуре 100К.

253.  Вычислить среднюю квадратичную скорость и среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы кислорода при температуре 24°С.

254.  В сосуде под поршнем находится 2 г углекислого газа. Какое количество теплоты надо затратить, чтобы нагреть азот на 30К? На сколько при этом поднимется поршень? Масса поршня 1,5 кг, площадь его поперечного сечения 10 см2. Давление под поршнем 100 кПа.

Статистические распределения

255.  При какой температуре средняя квадратичная скорость молекул азота больше их наиболее вероятной скорости на Du =50 м/с.

256.  Наивероятная скорость молекул некоторого газа 1820 м/с. Какой это газ? Каковы средняя арифметическая и средняя квадратичная скорости молекул? Температура газа 127°С.

257.  Определить, какая часть молекул азота при температуре 27°С обладает скоростями, модули которых лежат в интервале от 210 до 215м/с.

258.  Температура кислорода 208°С. Определить отношение числа молекул этого газа, модули скоростей которых лежат в интервале 798-802 м/с, к числу молекул, модули скоростей которых лежат в интервале 398-402 м/с.

259.  Температура водорода 550 К. Определить отношение числа молекул этого газа, компоненты скоростей которых лежат в интервале от 3000 до 3010 м/с, к числу молекул, компоненты скоростей которых лежат в интервале от 1500 до 1510 м/с.

260.  Температура водорода 300 К. Определить, какую часть от общего числа молекул составляют молекулы, модули скоростей которых отличаются от наиболее вероятной не более чем на 5 м/с.

261.  Определить отношение числа молекул газа, скорости которых отличаются от наиболее вероятной скорости не более чем на 5 м/с при температуре Т1 к числу молекул того же газа, скорости которых отличаются на ту же величину от наиболее вероятной скорости, но при температуре Т2 = 2Т1.

262.  Найти давление воздуха над поверхностью Земли на высоте 10 км. На поверхности Земли давление 100 кПа, температура 0°С. Считать, что молярная масса и температура воздуха не зависят от высоты.

263.  Считая, что воздух на поверхности Земли находится при нормальных условиях, определить отношение давления воздуха на высоте 2 км к давлению на дне шахты глубиной 2 км. Считать, что температура воздуха от высоты не зависит.

264.  На какой высоте плотность кислорода уменьшается на 1%? Температура кислорода 27°С.

265.  Найти давление воздуха над поверхностью Земли на высоте 10 км. На поверхности Земли давление 100 кПа, температура 0°С. Считать, что молярная масса и температура воздуха не зависят от высоты.

266.  Температура кислорода 208°С. Определить отношение числа молекул этого газа, модули скоростей которых лежат в интервале 798-802 м/с, к числу молекул, модули скоростей которых лежат в интервале 398-402 м/с.

267.  Считая, что воздух на поверхности Земли находится при нормальных условиях, определить отношение давления воздуха на высоте 2 км к давлению на дне шахты глубиной 2 км. Считать, что температура воздуха от высоты не зависит.

268.  При какой температуре средняя квадратичная скорость молекул кислорода больше их наиболее вероятной скорости на Du =70 м/с.

269.  Наивероятная скорость молекул некоторого газа 1820 м/с. Какой это газ? Каковы средняя арифметическая и средняя квадратичная скорости молекул? Температура газа 127°С.

270.  Определить, какая часть молекул азота при температуре 20°С обладает скоростями, модули которых лежат в интервале от 200 до 210м/с.

271.  Температура азота 200°С. Определить отношение числа молекул этого газа, модули скоростей которых лежат в интервале 796-800 м/с, к числу молекул, модули скоростей которых лежат в интервале 396-400 м/с.

272.  Температура азота 500 К. Определить отношение числа молекул этого газа, компоненты скоростей которых лежат в интервале от 3000 до 3010 м/с, к числу молекул, компоненты скоростей которых лежат в интервале от 1500 до 1510 м/с.

273.  Температура кислорода 300 К. Определить, какую часть от общего числа молекул составляют молекулы, модули скоростей которых отличаются от наиболее вероятной не более чем на 7 м/с.

274.  Определить отношение числа молекул газа, скорости которых отличаются от наиболее вероятной скорости не более чем на 6 м/с при температуре Т1 к числу молекул того же газа, скорости которых отличаются на ту же величину от наиболее вероятной скорости, но при температуре Т2 = 2.5Т1.

275.  Найти давление воздуха над поверхностью Земли на высоте 11 км. На поверхности Земли давление 100 кПа, температура 0°С. Считать, что молярная масса и температура воздуха не зависят от высоты.

276.  Считая, что воздух на поверхности Земли находится при нормальных условиях, определить отношение давления воздуха на высоте 1 км к давлению на дне шахты глубиной 1 км. Считать, что температура воздуха от высоты не зависит.

277.  На какой высоте плотность кислорода уменьшается на 2%? Температура кислорода 20°С.

278.  Найти давление воздуха над поверхностью Земли на высоте 9,5 км. На поверхности Земли давление 100 кПа, температура 0°С. Считать, что молярная масса и температура воздуха не зависят от высоты.

279.  Температура кислорода 210°С. Определить отношение числа молекул этого газа, модули скоростей которых лежат в интервале 800-804 м/с, к числу молекул, модули скоростей которых лежат в интервале 400-404 м/с.

280.  Считая, что воздух на поверхности Земли находится при нормальных условиях, определить отношение давления воздуха на высоте 3 км к давлению на дне шахты глубиной 1 км. Считать, что температура воздуха от высоты не зависит.

281.  На какой высоте давление воздуха составляет 60% от давления на уровне моря? Считайте, что температура воздуха везде одинакова и равна 10оС.

282.  Используя закон распределения молекул идеального газа по скоростям, найдите закон, выражающий распределение молекул по относительным скоростям u (), где uв – наиболее вероятная скорость молекул.

Теплоемкость. Работа расширения газа.

Первое начало термодинамики

283.  Вычислить молярные и удельные теплоемкости для кислорода и аргона, принимая газы за идеальные.

284.  Смесь состоит из двух молей одноатомного газа и одного моля двухатомного газа. Определить молярные теплоемкости смеси газов при постоянном объеме и постоянном давлении.

285.  Найти отношение Cp/Cv для смеси газов, состоящей из гелия массой 15 г и водорода массой 8 г.