ЗАДАЧИ по ФИЗИКЕ, ч. IV (Задачи по физике 4 семестр)

ЗАДАЧИ по ФИЗИКЕ, ч. IV

1. Определить число атомов N в 1 кг водорода и массу одного атома водорода.

2. В сосуде вместимостью 20 л находятся водород массой 6 г и гелий массой 12 г. Определите давление газовой смеси в сосуде, если температура смеси Т=300 К.

3. В баллоне вместимостью 15 л находится азот под давлением 100 кПа при температуре t₁=27  C. после того как из баллона выпустили азот массой 14 г, температура газа стала равна t₂=17  C. Определите давление азота, оставшегося в баллоне.

4. Азот массой 7 г находится под давлением р=0.1 МПа и температуре Т₁=290 К. Вследствие изобарного нагревания азот занял объем V₂=10 л. Определите: 1) объем газа V₁ до расширения; 2) температуру газа Т₂ после расширения.

5. В сосуде вместимостью 1 л находится кислород массой 1 г. Определите концентрацию молекул кислорода в сосуде.

6. В сосуде вместимостью 5 л при нормальных условиях находится азот. Определите: 1) количество вещества ; 2) массу азота; 3) концентрацию n его молекул в сосуде.

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

8. Определите наиболее вероятную скорость молекул газа, плотность которого при давлении 40 кПа составляет 0.35 кг/м ³.

9. Определите среднюю кинетическую энергию ₀ поступательного движения молекул газа, находящегося под давлением 0.1 Па. Концентрация молекул газа равна 10¹³ см^-3.

10. Определите: 1) наиболее вероятную v_В; 2) среднюю арифметическую v; 3) среднюю квадратичную v­_КВ скорость молекул азота (N₂) при температуре 27  C.

11. На какой высоте давление воздуха составляет 60 % от давления на уровне моря? Считайте, что температура воздуха везде одинакова и равна 10 С.

12. Каково давление воздуха в шахте на глубине 1 км, если считать, что температура по всей высоте постоянна и равна 22 С, а ускорение свободного падения не зависит от высоты? Давление воздуха у поверхности Земли примите равным р₀..

13. На какой высоте плотность воздуха в е раз (е - основание натуральных логарифмов) меньше по сравнению с его плотностью на уровне моря? Температуру воздуха и ускорение свободного падения считайте не зависящими от высоты.

14. Определите среднюю длину свободного пробега  молекул кислорода, находящегося при температуре 0 С, если среднее число столкновений, испытываемое молекулой в 1 с, равно 310 ⁹.

15. Средняя длина свободного пробега ₁ молекул водорода при нормальных условиях составляет 0.1 мкм. Определите среднюю длину их свободного пробега при давлении 0.1 мПа, если температура газа остается постоянной.

16. Азот массой т = 10г находится при температуре Т = 290К. Определите: 1) среднюю кинетическую энергию одной молекулы азота; 2) среднюю кинетическую энергию вращательного движения всех молекул азота. Газ считайте идеальным.

17. Кислород массой т = 1кг находится при температуре Т = 320К. Определите: 1) внутреннюю энергию молекул кислорода; 2) среднюю кинетическую энергию вращательного движения молекул кислорода. Газ считайте идеальным.

18. В закрытом сосуде находится смесь азота массой т₁ = 56г и кислорода массой т₂ = 64г. Определите изменение внутренней энергии этой смеси, если ее охладили на 20С.

19. Считая азот идеальным газом, определите его удельную теплоемкость: 1) для изохорного процесса; 2) для изобарного процесса.

20. Применяя первое начало термодинамики и уравнение состояния идеального газа, покажите, что разность удельных теплоемкостей .

21. Кислород массой 32г находится в закрытом сосуде под давлением 0,1МПа при температуре 290К. После нагревания давление в сосуде повысилось в 4 раза. Определите: 1) объем сосуда; 2) температуру, до которой газ нагрели; 3) количество теплоты, сообщенное газом.

22. Двуатомный идеальный газ ( ) нагревают при постоянном объеме до температуры 289К. Определите количество теплоты, которое необходимо сообщить газу, чтобы увеличить его давление в п = 3 раза.

23. Кислород объемом 1л находится под давлением 1МПа. Определите, какое количество теплоты необходимо сообщить газу, чтобы увеличить его объем вдвое в результате изобарного процесса.

24. Кислород объемом 1л находится под давлением 1МПа. Определите, какое количество теплоты необходимо сообщить газу, чтобы увеличить его давление вдвое в результате изохорного процесса.

25. Идеальный газ, совершающий цикл Карно, 70% количества теплоты, полученного от нагревателя, отдает холодильнику. Количество теплоты, получаемое от нагревателя равно 5кДж. Определите: 1) термический КПД цикла; 2) работу, совершенную при полном цикле.

26. Определите, какую часть массы нейтрально атома ( ) составляет масса его электронной оболочки.

27. Определите число протонов и нейтронов, входящих в состав ядер трех изотопов кислорода:

1) ; 2) ; 3) .

28. Определите энергию связи ядра атома гелия . Масса нейтрального атома гелия равна , масса атома водорода , масса нейтрона .

29. Определите, во сколько раз начальное количество ядер радиоактивного изотопа уменьшится за три года, если за один год оно уменьшилось в 4 раза.

1. Начальная активность 1г изотопа радия равна 1Ки. Определите период полураспада Т_1/2 этого изотопа.