Домашняя работа_2

25.8.Газ находится в сосуде, объём которого может меняться, и совершает изотермический процесс, после которого число соударений молекул газа с единицей поверхности стенки сосуда за единицу времени увеличилось в 2 раза. При этом объём сосуда:

а) увеличился в 4 раза; б) увеличился в 2 раза; в) уменьшился в 2 раза; г) уменьшился в 4 раза.

25.9.Величина концентрации молекул газа возрастает в отрицательном направлении оси y . Это приводит к появлению направленного переноса массы газа:

а) в положительном направлении оси y б) в отрицательном направлении оси y

в) в положительном направлении оси z г) в отрицательном направлении оси x

25.10. Укажите формулу для вычисления приращения энтропии идеального газа при изохорном процессе:

Номер варианта соответствует порядковому номеру студента в списке группы в лабораторном журнале кафедры физики Задание необходимо сдать до 23 мая 2014 года

Вариант №26

26.1.Некоторый идеальный газ массой 24 г занимает объём 0,3 м3 при давлении 133 кПа и температуре 300 К. Число Авогадро NA=6·1023; универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/К·моль. Масса одной молекулы этого газа равна:

1) 3,3·10–27 кг; 2) 2,5·10–27 кг; 3) 5,3·10–26 кг; 4) 5,3·10–27 кг.

26.2.В результате адиабатного расширения объем газа увеличился в два раза. Как изменилось при этом его давление?

26.3. Внутренняя энергия кислорода, находящегося в сосуде с объёмом V под давлением р с температурой Т определяется выражением:

26.5. На рисунке представлен прямой цикл тепловой машины в координатах T S , где T термодинамическая температура,

S энтропия. Укажите участки, на которых тепло поступает в рабочее тело машины от нагревателей, и участки, где тепло отда-

Номер варианта соответствует порядковому номеру студента в списке группы в лабораторном журнале кафедры физики Задание необходимо сдать до 23 мая 2014 года

Вариант №27

27.1. Как изменится давление газа, если уменьшить его объем в 2 раза в таком процессе, при котором соотношение между температурой и объёмом газа TV 3 const :

27.3. При адиабатическом расширении двух граммов водорода газ совершил работу, равную 600 Дж. R = 8,31 Дж/К·моль. Изменение температуры водорода в этом процессе равно:

а) +14,5 К; б) –28,9 К; в) –17,3 К; г) 0 К; д) +48,1 К; е) другой ответ.

27.4. Молярная теплоёмкость изобарного процесса, совершаемого некоторым газом равна Cp 2,5R , где R – универсальная газовая постоянная. Такой газ будет:

а) углекислым газом; б) кислородом; в) водяным паром; г) гелием. 27.5. На рисунке представлен прямой цикл тепловой машины

в координатах T S , где T термодинамическая температу-

ра, S энтропия. Укажите участки, на которых тепло поступает в рабочее тело машины от нагревателей, и участки, где тепло отдаётся холодильнику:

27.6.На рисунке представлено распределение Максвелла молекул газа по проекции скорости для трёх различных идеальных газов при одной и той же температуре. Укажите график, соответствующий газу, состоящему из молекул с наибольшей массой.

27.7.Какой смысл имеет величина Е в формуле концентрации n n0 exp EkT молекул в атмосфере Земли?

а) средняя энергия теплового движения одной молекулы; б) сумма средней кинетической и потенциальной энергии одной молекулы; в) кинетическая энергия одной молекулы; г) потенциальная энергия одной молекулы; д) средняя кинетическая энергия молекул.

27.8. Газ совершает изотермический процесс, при котором средняя длина свободного пробега молекул газа уменьшается в 4 раза. При этом объём газа:

27.9. Концентрация молекул газа одинакова во всех точках, а температура газа воз-

27.10. Тепловая машина работает по циклу две изобары 1-2 и 3-4 и две изохоры 2-3 и 4-1. Как изменится энтропия рабочего тела за один цикл работы тепловой машины?

а) энтропия возрастёт; б) энтропия уменьшится; в) энтропия не изменится.

Номер варианта соответствует порядковому номеру студента в списке группы в лабораторном журнале кафедры физики Задание необходимо сдать до 23 мая 2014 года

Вариант №28

28.1. Имеются 2 сосуда с объёмами V и 2V.В первом находится 1кмоль, а во втором - 4 кмоль газа. Если давление в обоих сосудах одинаковое, то каково соотношение температур этих газов?

28.2. При изотермическом сжатии объем газа уменьшился на 1 л. При этом его давление возросло на 20%. На сколько процентов увеличилось бы давление, если бы

28.3. Укажите, как изменяется внутренняя энергия газа при изобарном расширении и адиабатном сжатии:

а) увеличивается в обоих случаях; б) уменьшается в обоих случаях; в) увеличивается в первом и уменьшается во втором случае; г) уменьшается в первом и увеличивается во втором случае

28.4. Водяной пар, который можно считать идеальным газом, совершает политропический процесс, молярная теплоёмкость которого равна С = 5R/2, где R – универсальная газовая постоянная. Как изменяется объём газа в таком процессе:

а) V > 0; б) V < 0; в) V = 0 ?

28.5. Идеальный газ совершает циклический процесс 1-2-3-1, как показано на рисунке, где процессы 2-3 - изохорический, а 3-1 - изотермический. Площадь S2 фигуры 1-2-3 равна 10 Дж, а пло-

щадь S1 фигуры 1-3-В-А равна 15 Дж.

В цикле 1-2-3-1 разность полученного от нагревателя и отданного холодильнику газом тепла равна:

а) 15 Дж б) 10 Дж в) 5 Дж г) 25 Дж

28.6. На рисунке дан график распределения молекул по скоростям. По оси ординат отложена функция распределения f (v) = dN/dv , где N – общее число молекул, dN – число молекул, скорости которых лежат в интервале от v до v + dv. Укажите верные утверждения для этого графика:

а) площадь, ограниченная кривой и осью абсцисс, численно равна единице;

б) площадь, ограниченная кривой и осью абсцисс, численно равна N;

в) площадь, ограниченная кривой и осью абсцисс, не зависит от числа молекул; г) площадь, ограниченная кривой, зависит от числа молекул и тем меньше, чем меньше N.

Ответы: 1) а, в; 2) б, г; 3) в; 4) а, г.

28.7. От каких факторов зависит число частиц, находящихся на высоте от h до h +

28.8. Газ совершает изохорный процесс, нагреваясь от температуры 200 К до температуры 800 К. При этом средняя длина свободного пробега молекул газа:

28.9. Для какого из приведённых газов коэффициент диффузии имеет при одинаковой температуре и давлении наибольшую величину:

а) гелия ; б) азота в) углекислого газа СО2; г) метана СН4. 28.10. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно (две

изотермы 1-2 и 3-4 и две адиабаты 2-3 и 4-1). Как изменится энтропия рабочего тела в процессе адиабатического расширения 2-3?

Номер варианта соответствует порядковому номеру студента в списке группы в лабораторном журнале кафедры физики Задание необходимо сдать до 23 мая 2014 года

Вариант №29

29.1.Укажите правильное утверждение об универсальной газовой постоянной R… а) R равна количеству теплоты, сообщаемому газу массой 1 кг для нагревания его на 1 К; б) R равна работе, совершаемой одним молем газа при нагревании его на 1 К при постоянном давлении;

в) R равна числу молекул, содержащихся в 1 моле вещества;

г) R численно равна массе одного моля вещества при нормальных условиях;

д) R численно равна отношению количества теплоты, сообщаемого газу, к изменению его температуры.

29.2.Определите, как изменяется плотность газа при изотермическом процессе, если давление газа увеличивается в 2 раза:

29.3. В случае изохорического процесса:

а) вся подводимая к системе энергия идёт только на совершение работы системой против внешних сил; б) нет теплообмена с внешней средой;

в) вся подводимая к системе энергия идёт на увеличение внутренней энергии системы и на совершение работы системой против внешних сил; г) вся подводимая к системе энергия идёт только на увеличение внутренней энергии системы;

д) только часть подводимой к системе энергии идёт на увеличение внутренней энергии системы и на совершение работы системой против внешних сил.

29.4. Молярные теплоёмкости водяного пара в процессах 1 2 и

29.6. На рисунке представлен график распределения молекул идеального газа по величинам скоростей (распре-

деление Максвелла), где fм v NdvdN доля молекул, ско-

рости которых заключены в интервале скоростей от v до v + dv в расчёте на единицу этого интервала. При уменьшении температуры и неизменном интервале скоростей dv площадь заштрихованной области

г) 1А 2Б 3В.

29.8. Укажите неверное утверждение:

а) длина свободного пробега молекул обратно пропорциональна давлению газа при постоянной температуре;

б) длина свободного пробега молекул прямо пропорциональна температуре при постоянном давлении; в) длина свободного пробега молекул возрастает с увеличением объёма газа;

г) длина свободного пробега молекул прямо пропорциональна плотности газа.

29.9.Наименьший коэффициент теплопроводности среди перечисленных ниже сред

имеет:

а) железо; б) вода; в) резина; г) воздух

29.10.Какие из приведённых ниже формулировок относятся к второму началу термодинамики?:

а) Энтропия всех тел в состоянии равновесия стремится к нулю по мере приближения температуры к нулю Кельвина; б) В процессах, происходящих в замкнутой системе, энтропия убывать не может. Не-

возможен циклический процесс, единственным результатом которого является превращение в работу всей теплоты, полученной от нагревателя; в) Невозможен периодически действующий двигатель, который совершал бы боль-

шую работу, чем сообщённая ему извне энергия. В процессах, происходящих в замкнутой системе, энтропия убывать не может; г) Одним из результатов происходящих в термодинамической системе процессов не

может быть передача тепла от холодного тела к нагретому. Энтропия всех тел в состоянии равновесия стремится к нулю по мере приближения температуры к нулю Кельвина.

Номер варианта соответствует порядковому номеру студента в списке группы в лабораторном журнале кафедры физики Задание необходимо сдать до 23 мая 2014 года

Вариант №30

30.1. Каждый из двух одинаковых сосудов, наполненных воздухом, при давлениях р1 и р2 имеет объем V. Сосуды соединяют трубкой, объёмом которой можно пренебречь по сравнению с объёмами сосудов. Найти установившееся давление р в сосудах, если температура воздуха не меняется:

30.3. Идеальный газ совершает циклический процесс 1-2-3-1, как показано на рисунке, где процессы 2-3 - изохорический, а 3-1 - изотермический. Площадь S2 фигуры 1-2-3 равна 10 Дж, а площадь S1

фигуры 1-3-В-А равна 15 Дж. В процессе 1-2 газ совершил работу:

а) 15 Дж б) 10 Дж в) 5 Дж г) 25 Дж

30.4. Азот совершает политропический процесс, молярная теплоёмкость которого равна С = 2,5R, где R – универсальная газовая постоянная. Как изменяется объём газа в таком процессе:

а) V > 0; б) V < 0; в) V = 0 ?

30.5. На рисунке представлен прямой цикл тепловой машины в координатах T S , где T термодинамическая температура,

S энтропия. Укажите участки, на которых тепло поступает в рабочее тело машины от нагревателей, и участки, где тепло отдаётся