Вариант 18

1. Объем пузырька воздуха по мере всплывания со дна озера на поверхность увеличивается в три раза. Найти глубину озера.

2. Из баллона со сжатым водородом вместимостью 10 л вследствие неисправности вентиля утекает газ. При 7 ⁰С манометр показывает давление 5 МПа. Показание манометра не изменилось и при 17 ⁰С. Определить массу вытекшего газа.

3. Найти число молекул водорода в единице объема сосуда при давлении 266,6 Па, если средняя квадратичная скорость его молекул 2,4 км/с.

4. В сосуде объемом 100 см³ находится 0,5 г азота. Найти среднюю длину свободного пробега молекул газа.

5. Для нагревания некоторого количества газа на 50 К при постоянном давлении необходимо затратить 160 кал. Если это же количество газа охладить на 100 К при постоянном объеме, то выделяется 240 кал. Какое число степеней свободы имеют молекулы этого газа?

6. Пар, взятый в количестве 20г при 100 ⁰С, превращен в воду температурой 20 ⁰С. Вычислить изменение энтропии.

Вариант 19

1. В сосуде объемом 30 л содержится идеальный газ при температуре 0 ⁰С. После того, как часть газа была выпущена наружу, давление в сосуде понизилось на 0,78 атм. (без изменения температуры). Найти массу выпущенного газа. Плотность данного газа при нормальных условиях 1,3 г/л.

2. В баллоне емкостью 2 м³ содержится смесь азота и окиси азота (NO). Определить массу окиси азота, если масса смеси равна 14 кг, температура 300 К и давление 6.10⁵ Па.

3. Кинетическая энергия поступательного движения молекул азота, находящегося в баллоне объемом 0,02 м³ , равна 5.10³ Дж, а средняя квадратичная скорость его молекул равна 2.10³ м/с. Найти: а) количество азота в баллоне; б) давление, при котором находится азот.

4. Сосуд с воздухом откачан до давления 1,33.10^-4 Па. Найти плотность воздуха в сосуде, число молекул в единице объема сосуда и среднюю длину свободного пробега молекул. Диаметр молекул воздуха 0,3 нм. Молярная масса воздуха 0,029 кг/моль. Температура воздуха 17 ⁰С.

5. При температуре 207 ⁰С 2,5 кг некоторого газа занимает объем 0,8 м³. Определить давление газа, если удельная теплоемкость при постоянном давлении равна 519 Дж/кг.К, а отношение Cp/Cv = 1,67.

6. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно, температура нагревателя 500 К, температура охладителя 250 К. Определить термический КПД цикла, а также работу, совершенную рабочим веществом при изотермическом расширении, если при изотермическом сжатии совершена работа 70 Дж.

Вариант 20

1. В сосуде при температуре 100 ⁰С и давлении 4.10⁵ Па находится 2 м³ смеси кислорода и сернистого газа (SO₂). Определить парциальное давление компонентов, если масса сернистого газа 8 кг.

2. Когда газ, объем которого оставался неизменным, нагрели на 30 ⁰С, его давление увеличилось на 10 %. Найти начальную температуру газа.

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. Расстояние между катодом и анодом в разрядной трубке 15 см. Найти давление, которое надо создать в разрядной трубке, чтобы электроны не сталкивались с молекулами воздуха на пути от катода к аноду. Температура воздуха 27 ⁰С. Диаметр молекул воздуха 0,3 нм. Средняя длина свободного пробега электронов в газе приблизительно в 5,7 раза больше средней длины свободного пробега молекул самого газа.

5. Метан, занимавший объем 10 л и находившийся под давлением 15 атм., был нагрет от 10 до 27 ⁰С при постоянном давлении. Определить работу расширения газа и изменение его внутренней энергии.

6. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. При этом, 80 % количество теплоты, получаемого от нагревателя, передается холодильнику. Машина получает от нагревателя количество теплоты 6,28 кДж. Найти КПД цикла и работу, совершенную за один цикл.