Зачет №1 Молекулярная физика

Строение вещества, размеры молекул

Основное уравнение МКТ

Управление Менделеева - Клапейрона

Изопроцессы

Вариант-1

Какова масса 200 молей азота? Определить малярную массу молекулы кислорода. Определить среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы  идеального газа, если при давлении  2•105 Па концентрация  молекул газа n=5•1025м-3. Определить давление кислорода  в баллоне объемом 1 м3 при температуре 27 ?С.  Масса кислорода 1 кг. При давление р1= 780мм рт. ст. объем воздуха 5 л. Найти его объем при давление р2= 750 мм рт. ст. Температура воздуха не меняется.

Вариант-2

Какое количество молекул содержится в 10 г водорода? Определить малярную массу молекулы водорода. Средняя квадратичная скорость молекул  некоторого газа 480 м/с при температуре 296 К. Сколько молекул содержится  в m=10 г этого газа? Какой объем занимают два моля  идеального газа в фотосфере  Солнца? Температура фотосферы 6000 К, давление  1,25•102 Па. В цилиндре под поршнем изобарически охлаждают газ объемом V1=10 л от температуры Т1=323 К до температуры Т2= 273 К. Каков объем газа при температуре Т2?

Вариант-3

Капелька воды имеет массу 10-12г. Из скольких молекул она состоит? Определить малярную массу молекулы углерода. В баллоне объёмом 10 л находится газ при температуре 27 0С. Вследствие утечки газа давление снизилось  на 4,2 кПа. Сколько молекул  вышло из баллона? Каково давление сжатого воздуха, находящегося в баллоне вместимостью 20 л при 12 ?С, если масса этого воздуха 2 кг? При температуре Т1=27 ?С давление газа в закрытом сосуде р1  =75 кПа. Каким будет давление при температуре Т2  = -13 ?С?

Вариант-4

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?
Какое количество молекул содержится в 100 г водорода? Определить малярную массу гелия. Найти концентрацию молекул кислорода, если его давление 0,2 МПа, а средняя квадратичная  скорость его молекул 700 м/с. Баллон емкостью 20л содержит углекислый газ массой 0,5 кг при давлении 1,3 МПа. Определить температуру газа. Какой объём займет газ при 77 ?С, если при 27 ?С его объем был 6 л?

Вариант-5

Какова масса 500 молей азота? Определить малярную массу аргона. Каково давление газа, если  в каждом кубическом сантиметре его содержится 106 молекул, а температура газа 87?С? При температуре 309 К и давлении 0,7 МПа плотность газа 12 кг/м3. Определить молярную массу газа. Давление воздуха в автомобильной камере при температуре -13 ?С было 160 кПа (избыточное над атмосферным). Каким стало давление, если в результате длительного движения автомобиля воздух в камере нагрелся до 37 ?С?

  Вариант-6

Какое количество молекул содержится в 20 г водорода? Определить малярную массу алюминия. При какой температуре средняя кинетическая энергия молекулы  идеального одноатомного газа Ek= 2•10-20Дж? Баллон емкостью  12 л содержит углекислый  газ. Давление  газа 1 МПа, температура 300 К. Определить массу газа. При температуре 27 ?С давление газа в закрытом сосуде было 75кПа. Каким будет давление при температуре -13 ?С?

Вариант-7

Капелька воды имеет массу 10-14г. Из скольких молекул она состоит? Определить малярную массу азота. Сколько молекул газа находится в сосуде объемом 480 см3 при температуре 20 0С и давлении  250кПа? При температуре 300 К и давлении 5 МПа плотность газа 12 кг/м3. Определить молярную массу газа. При увеличении температуры газа на 60 К его объем возрос на 1 л. На сколько увеличился объем (по сравнению с первоначальным), если температуру увеличили еще на 30 К?

Вариант-8

Какое количество вещества содержится в медном бруске массой 6 кг? Определить малярную массу углекислого газа. Средняя энергия молекулы  одноатомного идеального газа Ek= 0,038эВ. (1 эВ=1,6•10-19 Дж.) Давление газа 0,2мПа. Найти число молекул в одном кубическом метре газа. Баллон емкостью  10 л содержит кислород. Давление  газа 1 МПа, температура 300 К. Определить массу газа. При какой температуре находился газ в закрытом сосуде, если при нагревании его на 140 К давление возросло в 1,5 раза?

Вариант-9

В сосуде находится 5,418•106 молекул кислорода. Какое количество вещества, выраженное в молях, находится в этом сосуде? Определить малярную массу воды. Газ плотностью  5,95кг/м3 находится  при температуре 0 0С. Найти давление газа, если масса молекулы  7,3•10-26 кг. Какое количество вещества содержится в газе, если при давлении 200кПа и температуре 240 К его объем равен 40 л? Идеальный газ сжимают изотермически так, что давление газа изменяется в n=3 раза. На сколько при этом изменяется объем,  занимаемый газом, если  начальный объем газа V1=6 л?

Вариант-10

Броуновские частицы в опытах Перрена имели размер 1 мкм. Во сколько раз они больше молекул воды, диаметр которых 10-8 см? Определить малярную массу калия. Какое давление на стенки сосуда производит кислород, если скорость его молекул 400 м/с и в объеме 1 см3 число молекул N=2,7 •1019? Каким может быть наименьший объем баллона, содержащего кислород массой 6,4 кг, если его стенки при температуре 20 ?С выдерживают давление 1568 Н/см2? На сколько изменилось давление воздуха в автомобильной шине при повышении температуры на ,если при температуре Т1=270К давление было p1  = 3,6 Па? Изменением объёма шин пренебречь.

Зачет №2 Термодинамика

Внутренняя энергия газа

Работа идеального газа

Первый закон термодинамики

  Вариант – 1

Определить внутреннюю энергию одноатомного идеального газа, взятого в количестве v= 10 молей при температуре t=27 ?С? Какую работу совершает газ, расширяясь изобарически при давлении p=2Па от объёма V1  =1,6 л до объема V2  =2,5 л? При нагревании газа его внутренняя энергия увеличивается на и он совершает работу А = 200Дж. Какое количество тепла сообщили газу?

Вариант –2

Внутренняя энергия идеального одноатомного газа U=15кДж при температуре t=27 ?С. Определить количество молей данного газа. Какую работу совершает один моль газа при изобарном повышении температуры на ?С? Над идеальным газом совершается работа A = 200Дж, при этом его внутренняя энергия возрастает на . Какое количество теплоты было подведено к газу в этом процессе?

Вариант –3

В баллоне находится m=5кг аргона при температуре T=300 К. Чему равна внутренняя энергия газа? Какую работу совершает кислород массой m=0,32 кг при изобарном нагревании на При адиабатном процессе газом была совершена работа А=150Дж. Как и на сколько изменилась его внутренняя энергия?

Вариант – 4

Какова температура идеального одноатомного газа, взятого в количестве v=10 молей, если известно, что его внутренняя энергия U=74, 79 кДж? Какую работу совершает один моль газа при изобарном повышении температуры на ?С? При адиабатном процессе газом была совершена работа А=150Дж. Как и на сколько изменилась его внутренняя энергия?

Вариант –5

Одноатомный идеальный газ находится в баллоне объемом V=10 л, при давлении p=. Чему равна внутренняя энергия газа? Какую работу совершает газ при, расширяясь изобарически при давлении p=5Па от объёма V1  =2 л до объема V2  =5 л? Определить работу адиабатического расширения гелия массой m=4 г, если температура при этом понизилась на

Вариант –6

Определить изменение внутренней энергии идеального одноатомного газа, взятого в количестве v=1 моль, при нагревании газа от Т1 = 27 ?С до Т2  = 127 ?С? Какую работу совершает кислород массой m=0,32 кг при изобарном нагревании на Определить работу адиабатического расширения гелия массой m=4 г, если температура при этом понизилась на

Вариант –7

Какое давление идеального атомного газа, занимающего объём V=2 л, если его внутренняя энергия U=300 Дж? Какую работу совершает один моль газа при изобарном повышении температуры на ?С? Какая масса водорода находится в цилиндре под поршнем, если при нагревании от температуры T1  = 250 К до температуры T2  = 680 К газ произвел работу A= 400 Дж?

Вариант –8

Какое давление идеального атомного газа, занимающего объём V=5л, если его внутренняя энергия U=700 Дж? Какую работу совершает углерод массой m=0,24 кг при изобарном нагревании на Для нагревания некоторого количества воздуха при постоянном давлении от температуры t1 =15 ?С до температуры t2 =65 ?С требуется количество теплоты Q1  = 5кДж. Для его нагревания при постоянном объёме при тех же начальной и конечной температурах требуется количество теплоты Q2 = 3,5 кДж. Каков объём воздуха при температуре t1  =15 ?С  и давлении p=2Па?

Вариант –9

На сколько изменится масса и внутренняя энергия воздуха в комнате при повышении температуры в ней от Т1 = 10 ?С до Т2 = 50 ?С? Давление p=. Объём воздуха в комнате V=100. Какая масса кислорода  находится в цилиндре под поршнем, если при нагревании от температуры T1  = 250 К до температуры T2  = 680 К газ произвел работу A= 400 Дж? Одноатомный идеальный газ, первоначально занимающий объём V1 =2м3 , изохорически перевели в состояние, при котором его давление увеличилось на Какое количество теплоты сообщили газу?

Вариант –10

Найти концентрацию молекул идеального одноатомного газа в сосуде вместимостью V=2 л при температуре t=27 ?С, если его внутренняя энергия U=300дж. Какая масса водорода находится в цилиндре под поршнем, если при нагревании от температуры T1  = 250 К до температуры T2  = 680 К газ произвел работу A= 400 Дж? При изобарном нагревании одноатомного газа, взятого в количестве v=300 молей, ему сообщили количество теплоты 9,4 МДж. Определить работу газа и изменение его внутренней энергии.

Зачет №3 Электростатика

Закон Кулона

Силовая характеристика электрического поля. НЭП

Электроемкость конденсатора

Вариант-1

На каком расстоянии друг от друга заряды q1 =1 мкКл и q2 =10 нКл взаимодействуют с силой F=9 мН? На заряд Q=2Кл в некоторой точке электрического поля действует сила F=0,015 H. Определить напряжённость поля в этой точке. Определить ёмкость уединенного проводника, потенциал которого изменяется на при сообщении ему заряда q= 5 нКл.

Вариант-2

Найти силу взаимодействия двух зарядов, величиной q= 1 Кл каждый, находящихся на расстоянии R=1 км друг от друга. Заряд q=2 Кл помещен в точку поля напряженностью E=300 В/м. Чему равна сила, действующая на заряд? Первый искусственный спутник Земли имел форму шара диаметром d=0,58 м. Во время полета спутник наэлектризовался до потенциала  =6 В. Найти заряд на поверхности спутника.

Вариант-3

На каком расстоянии друг от друга заряды 1 мкКл и 10 нКл, взаимодействуют с силой 9мН? Чему равна напряженность поля заряда q=2,5 Кл на расстоянии r=5 см от него? Насколько увеличится потенциал шара, радиус которого R= 3см, при сообщении заряда ему q  =20 нКл?

Вариант-4

Два одинаковых  заряда в масле на расстоянии R=6 см друг от друга взаимодействуют с силой F=0,4 мН. Найти величину каждого заряда. Радиус орбиты электрона в атоме водорода r=5м. Найти напряженность электрического поля ядра в точках орбиты электрона. Какой заряд надо сообщить шару диаметром d=18 см, находящемуся в масле, чтобы изменить его потенциал = 400 В?

Вариант-5

Среднее расстояние между двумя облаками r=10 км. Электрические заряды их соответственно q1 =10 Кл и q2 = 20 Кл. С какой силой взаимодействуют облака? На каком расстоянии от заряда q=8 Кл напряженность поля E=8 В/м? Найти ёмкость плоского конденсатора, состоящего из 2-х круглых пластин диаметром D=20 см, разделенных парафиновой прослойкой толщиной d=1 мм.

Вариант-6

С какой силой отталкиваются 2 капельки воды, находящиеся в керосине на расстоянии r=3м, если заряды капель q1 = -2,1Кл и q2 = -3Кл? Среднее расстояние между двумя облаками r=10 км. Электрические заряды их соответственно q1 =10 Кл и q2 = 20 Кл. С какой силой взаимодействуют облака? Площадь каждой пластины конденсатора S= 520 . На каком расстоянии друг от друга надо расположить в воздухе пластины, чтобы ёмкость конденсатора C= 46 пФ?

Вариант-7

Найти силу электрического взаимодействия протона и электрона, находящихся на расстоянии R= см друг от друга. Найти ускорение электрона  и силу, действующую на него в однородном электрическом поле напряженностью E=2 В/м. Плоский воздушный конденсатор, расстояние между пластинами которого d1 =0,5 мм, заряжен до напряжения U1 =10 В и отключен от источника. Каким будет напряжение U2 , если пластины раздвинуть до расстояния d2 =5 мм?

Вариант-8

С какой силой взаимодействуют два заряда по 10 нКл, находящихся на расстоянии 3 см друг от друга? С каким ускорением движется электрон в поле с напряженностью 10 кВ/м? Шар радиусом R1 =5 см, заряженный до потенциала 1 = 100 кВ, соединили длинной проволокой с незаряженным шаром, радиус которого R2 = 6 см. Найти заряд каждого шара и их потенциалы.

Вариант-9

Электрон в атоме водорода движется вокруг протона по круговой орбите радиусом R=0,53см. С какой скоростью он движется? Напряженность поля точечного заряда на расстоянии R1 =20 см от него E1  = 100 В/м. Определить напряженность поля на расстоянии R = 40 см от заряда. Конденсатор ёмкостью C1 зарядили до напряжения  U1  =500 В. При параллельном подключении этого конденсатора к незаряженному конденсатору емкостью C2 =4 мкФ, вольтметр показал U2  =100 В. Найти ёмкость конденсатора C1.

Вариант-10

Два шарика, расположенные на расстоянии 10 см друг от друга, имеют одинаковые отрицательные заряды и взаимодействуют с силой 0,23 мН. Найти число «избыточных»

электронов на каждом шарике.

Найти ускорение электрона  и силу, действующую на него в однородном электрическом поле напряженностью E=2 В/м. С какой силой взаимодействуют пластины воздушного конденсатора площадью S= 0,01 ,если напряжение на пластинах U=500 В и расстояние между ними d=3?