Вариант 4

1. Определить массу газа, находящегося в баллоне емкостью 25 л при температуре –23 ⁰С и давлении 2,02610⁵ Па. Плотность газа при нормальных условиях 2 кг/м³.

2. В сосуде объемом 4 л находится 1 г водорода. Какое число молекул содержит единица объема сосуда?

3. Определить среднюю кинетическую энергию одной молекулы водяного пара при температуре 227 ⁰С.

4. При нормальных условиях длина свободного пробега молекулы водорода 0,16 мкм. Определить диаметр молекулы водорода.

5. Определить работу, которую совершит азот, если ему при постоянном давлении сообщить количество теплоты 21 кДж. Найти изменение внутренней энергии газа.

6. Нагреватель тепловой машины, работающей по идеальному циклу Карно, получает 210³ калорий и 80 % от них передает холодильнику. Найти КПД цикла и работу, совершенную машиной (1 кал – 4,18 Дж).

Вариант 5

1. Если молекулы, содержащиеся в 1 г воды, равномерно распределить по поверхности Земного шара, то сколько их придется на 1 см²? Радиус Земли 6400 км.

2. Два сосуда одинакового объема содержат кислород. В одном сосуде давление 2 МПа и температура 800 К, в другом 2,5 МПа, температура 200 К. Сосуды соединили трубкой и охладили находящийся в них кислород до температуры 200 К. Определить установившееся в сосудах давление.

3. Молярная внутренняя энергия некоторого двухатомного газа равна 6,02 кДж. Определить среднюю кинетическую энергии поступательного движения одной молекулы этого газа. Газ считать идеальным.

4. В сосуде вместимостью 5 л находится 5 г водорода. Определить среднюю длину свободного пробега молекулы водорода в этом сосуде.

5. Определить количество теплоты, которое надо сообщить кислороду объемом 50 л при его изохорном нагревании, чтобы давление газа повысилось на 0,5 МПа.

6. Двигатель внутреннего сгорания имеет КПД 28 % при температуре горения топлива 927 ⁰С и температуре отходящих газов 447 ⁰С. На сколько процентов КПД идеальной машины больше КПД двигателя?

Вариант 6

1. В баллоне находилось 10 кг газа при давлении 10 МПа. Найти какую массу газа взяли из баллона, если окончательное давление стало равно 2,5 МПа. Температуру газа считать постоянной.

2. В сосуде находится смесь 28 г азота и 16 г кислорода. Определить плотность этой смеси при температуре 27 ⁰С и давлении 0,5 МПа.

3. Найти внутреннюю энергию 20 г кислорода при температуре 10 ⁰С. Какая часть этой энергии приходится на долю поступательного движения молекул и какая часть на долю вращательного движения?

4. Вычислить среднюю длину свободного пробега молекул хлора при температуре 0 ⁰С и давлении 760 мм рт. ст.. Эффективный диаметр молекул хлора принять 3,510^-10 м.

5. Кислород массой 250 г, имевший температуру 200 К, был адиабатически сжат. При этом была совершена работа 25 кДж. Определить конечную температуру газа.

6. Найти изменение энтропии прим превращении 10 г льда (t = -20 ⁰С) в пар (t_п = 100 ⁰С).

Вариант 7

1. Стеклянная колба объемом 10 см³ с узкой шейкой была нагрета до 114 ⁰С, затем шейку колбы опустили в ртуть. При охлаждении воздуха в колбу вошло 36 г ртути. До какой температуры охладился воздух? Плотность ртути 13,610³ кг/м³.

2. В сосуде объемом 10 л при температуре 450 К находится смесь газов – азота массой 5 г и водорода массой 2 г. Определить давление смеси.

3. Найти вес 1 м³ воздуха: а) у поверхности Земли; б) на высоте 4 км от поверхности Земли. Температуру воздуха считать постоянной и равной 0 ⁰С. Давление воздуха у поверхности Земли 100 кПа.

4. Найти: а) длину свободного пробега молекулы кислорода при 200 ⁰С и давлении 10^-3 мм рт. ст.; б) число соударений в секунду каждой молекулы. Эффективный диаметр молекул принять равным 310^-10 м.

5. При изотермическом расширении водорода массой 1 г объем газа увеличился в 2 раза. Определить работу расширения, совершенную газом, если температура газа 15 ⁰С. Определить теплоту, переданную при этом газу.

6. Газ, являясь рабочим веществом в цикле Карно, получил от нагревателя теплоту 4,38 кДж и совершил работу 2,4 кДж. Определить температуру нагревателя, если температура холодильника 273 К.