Идз «мкт. Термодинамика» Вариант 9

9.1. Гелий находится при температуре 27ºС. Кинетическая энергия хаотического движения всех молекул газа составляет 10 Дж. Определить полное число молекул газа.

9.2. На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где - доля молекул, скорости которых заключены в интервале отдов расчете на единицу этого интервала.

Если, не меняя температуры, взять другой газ с большей молярной массой и таким же числом молекул, то…

1) величина максимума уменьшится;

2) площадь под кривой увеличится;

3) площадь заштрихованной полоски уменьшится;

4) максимум кривой сместится влево.

9.3. Чему равна плотность воздуха на высоте 4 км от поверхности Земли? Температуру воздуха считать постоянной и равной t = 0°C. Давление воздуха у поверхности Земли равно 10⁵ Н/м².

9.4. Плотность некоторого газа ρ = 0,06 кг/м³. Средняя квадратичная скорость его молекул равна 600 м/с. Давление, которое газ оказывает на стенки сосуда….

9.5.На рисунке стрелками указаны направления двух изопроцессов 1-2 и 2-3 для одного и того же количества идеального газа. Укажите соотношения объемов, относящихся к этим процессам, и поясните ответ.

1. V₁<V₂ 2. V₂>V₃ 3. V₁ = V₂ 4. V₁>V₂ 5. V₁ = V₃

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

9.7. Водород массой 10 г нагрели на ΔT = 200 К, причем газу было передано количество теплоты Q = 40 кДж. Найти изменение внутренней энергии ΔU и совершенную им работу А.

9.8. С одним молем идеального одноатомного газа совершают циклический процесс 1–2–3–4–1 (см. рисунок). Во сколько раз КПД данного цикла меньше, чем КПД идеальной тепловой машины, работающей при тех же максимальной и минимальной температурах?

9.9. Газ, совершающий цикл Карно, 2/3 теплоты Q₁, полученной от нагревателя, отдает охладителю. Температура охладителя T₂=280 К. Определить температуру T₁ нагревателя.

9.10. Изменение энтропии при изотермическом расширении 0,5 молей углекислого газа от объема V₁ до V₂ =38 м³ равноΔS= 5,15 Дж/К. Чему равен начальный объем газа V₁?

Идз «мкт. Термодинамика» Вариант 10

10.1. При температуре 320 К и давлении 1,66·10⁵ Па плотность газа равна 2 кг/м³. Определить молярную массу этого газа.

10.2. На рисунке представлены графики функций распределения концентрации n молекул одного и того же идеального газа во внешнем однородном поле силы тяжести от высоты h для двух разных температур ( распределение Больцмана). Для этих распределений верными являются утверждения, что

1) температура Т₁ больше температуры Т₂

2) концентрация молекул газа при меньшей температуре на «нулевом уровне» (h = 0) меньше

3) температура Т₂ больше температуры Т₁

4) концентрация молекул газа при меньшей температуре на «нулевом уровне» (h = 0) больше.

10.3. При некоторой температуре распределение молекул идеального газа по модулям скоростей (распределение Максвелла) оказалось таким, что скоростям V₁ = 200 м/с и V₂ = 800 м/с соответствует одинаковое значение функции распределения Максвелла. Определите величину наиболее вероятной скорости молекул этого газа.

10.4.Средняя квадратичная скорость молекул некоторого газа при нормальных условиях равна 480 м/с. Сколько молекул содержит 1 г этого газа?

10.5. На рисунке представлены изобарические процессы для одной и той же массы идеального газа. Укажите номер правильного соотношения между давлениями поясните ответ.

1. Р₁ = Р ₂ 2. Р₁<Р₂ 3. Р₂>Р₁

10.6. Кинетическая энергия вращательного движения всех молекул в 2 г водорода при температуре 100 К равна …

10.7. При адиабатном расширении кислорода с начальной температурой Т₁=320 К внутренняя энергия уменьшилась на ΔU = 8,4 кДж, а его объем увеличился в 10 раз. Определить массу кислорода.

10.8.Три моля идеального газа, находящегося при температуре Т₁ = 273 К, изотермически расширился в пять раз, а затем изохорически нагрели так, что в конечном состоянии давление стало равно первоначальному. За весь процесс газу сообщили количество теплоты равное Q = 80 кДж. Постройте график процесса в координатах Р - V. Найдите: а) коэффициент Пуассона γ для этого газа, б) приращение внутренней энергии ΔU, работу А_1-2-3, количество теплоты Q_1-2-3, полученное газом.

10.9. На диаграмме (Р,V) изображен цикл Карно для идеального газа.

Для величины работы адиабатического расширения газа А_2-3и адиабатического сжатияА_4-1справедливо соотношение

1. А_2-3>A_4-1| 2) A_2-3 = |A_4-1|

3) A_2-3 < | A_4-1 |4) работы невозможно сравнить

10.10. Лед массой m = 0,1 кг плавят при температуре 0°С, а затем образовавшееся количество воды нагревают до 50° С. Найти суммарное изменение энтропии на этих процессах, если удельная теплота плавления льда λ = 3,3510⁵ Дж/кг, удельная теплоемкость воды С_УД = 4,1910³ Дж/кгК