Идз «мкт. Термодинамика» Вариант 15

15.1. В двух одинаковых по объему сосудах находятся разные газы: в первом – водород, во втором – кислород. Определите отношение n₁/n₂ концентраций газов, если массы газов одинаковы (m₁ = m₂).

15.2. На рисунке представлены графики функций распределения молекул идеального газа n во внешнем однородном поле силы тяжести от высоты h для двух разных газов, где m₁ , m₂ - массы молекул газа ( распределение Больцмана). Для этих распределений верными являются утверждения, что

1) масса m₁ больше массы m₂

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

3) масса m₁ меньше массы m₂

4) концентрация молекул газа с меньшей массой на «нулевом уровне» (h = 0) больше

15.3. Укажите номера правильных утверждений о средней квадратичной скорости () частиц системы, подчиняющейся распределению Максвелла. Поясните свой выбор.

1) При одинаковой температуре молекул различных идеальных газов одинакова.

2) Средняя квадратичная скорость молекул газа при любой температуре меньше наиболее вероятной скорости.

3) Чем больше масса молекулы газа, тем меньше .

4) При возрастании температуры системы в четыре раза средняя квадратичная скорость молекул увеличивается в два раза.

15.4. В сосуде, закрытом поршнем, находится идеальный газ. График зависимости давления газа от температуры при изменении его состояния представлен на рисунке. Наименьшее значение объема соответствует состоянию газа

1) в точке А 2) в точке В 3) в точке С 4) в точке D

15.5. В сосуде находится n₁ = 10^–7 моль кислорода и m₂ = 10^–6 г азота. При некоторой температуре давление смеси газов в сосуде равно P = 133 мПа. Молярные массы кислорода и азота считать равными, соответственно, M₁ = 32×10^–3 кг/моль и M₂ = 28×10^–3 кг/моль. Парциальные давления кислорода и азота оказываются равными…

15.6. В сосуде объемом V = 6 л находится при нормальных условиях 20 г двухатомного газа. Определить удельную теплоемкость C_v этого газа при постоянном объеме.

15.7. Кислород совершает круговой процесс, состоящий из двух изохор и двух изобар (см. рисунок). Отношение работы, совершенной газом на участке 2–3, к количеству теплоты_, полученного газом на участке 1–2, равно …

1) 0,5 2) 1 3) 1,33 4) 2,5

15.8. Один моль идеального одноатомного газа переводят из состояния 1 с температурой Т₁= 300 К в состояние 2 таким образом, что в течение всего процесса давление газа возрастает прямо пропорционально его объему. В ходе этого процесса газ получает количество теплоты Q = 14958 Дж. Во сколько раз n уменьшается в результате этого процесса плотность газа?

15.9. Двигатель работает по циклу Карно. Как изменится КПД теплового двигателя, если при постоянной температуре холодильника 17^оС температуру нагревателя повысить от 127^оС до 447^оС?

15.10. Изменение энтропии при изохорическом охлаждении кислорода от 550 до 275 К составило ΔS = - 28,80 ·10³ Дж/К? Сколько молей кислорода было использовано?

Идз «мкт. Термодинамика» Вариант 16

16.1. Плотность некоторого газа  = 0,06 кг/м³. Средняя квадратичная скорость его молекул равна 600 м/с. Определите давление, которое газ оказывает на стенки сосуда.

16.2. В сосуде, разделенном на равные части неподвижной непроницаемой перегородкой, находится газ. Температуры газа в каждой части сосуда равны, по массе газа в левой части больше, чем в правой М₁> М₂. Функция распределения скоростей молекул газа в сосуде будет описываться кривыми…

16.3. Полагая температуру воздуха и ускорение свободного падения не зависящими от высоты, определите на какой высоте над уровнем моря плотность воздуха в два раза меньше значения на уровне моря. Температуру воздуха считать неизменной и равной t =0°C.

16.4. Идеальный газ совершает круговой процесс, как показано на рисунке. Давление газа максимально в точке …

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

16.5. Масса m = 10 г кислорода находится при давлении Р = 304 кПа и температуре t₁ = 10° С. После расширения вследствие нагревания при постоянном давлении кислород занял объем V₂ = 10 л. Найти объем V₁ газа до расширения и плотности ₁ и ₂ газа до и после расширения.

16.6. Баллон содержит азот массой m = 2 г при температуре T=280 К. Определите суммарную кинетическую энергию поступательного движения всех молекул газа.

16.7. В цилиндре находится водород. Цилиндр закрыт поршнем, на котором лежит груз массой 74 кг. Какое количество теплоты надо подвести к газу, чтобы груз поднялся на 0,6 м? Процесс считать изобарным, теплоемкостью сосуда и внешним давлением пренебречь.

16.7. При переходе из состояния 1 в состояние 4 отношение количества теплоты _, полученного двух атомным газом к работе , совершенной газом в этом процессе, равно …

16.8. С одноатомным идеальным газом неизменной массы в количестве = 1 моль происходит циклический процесс, показанный на рисунке. За цикл газ совершает работуА = 5 кДж. Какое количество теплоты получает газ за цикл? Чему равен КПД цикла?

16.9. Газ, совершающий цикл Карно, отдал теплоприемнику 67% теплоты, полученной от теплоотдатчика. Определить температуруT₂теплоприемника, если температура теплоотдатчика T₁=430 К.

16.10. Кусок льда массой m = 0,2 кг, взятый при t₁= –10 °C, был нагрет до температуры t₁= 0 °C и расплавлен. Определить изменение энтропии ΔS в ходе указанных процессов.