2termodinamika (задачники по физике (механика и термодинамика)), страница 3

На сколько молекул воды приходится атом радона?18 10 3 кг/моль.Плотность воды = 103 кг/м3, молярная масса1.18 Концентрация молекул в некоторой жидкости n = 2 1027 м–3.Оцените, за какое время испарится эта жидкость, налитая вцилиндрический сосуд диаметром d = 10 см и высотой Н = 3 см.Скорость испарения жидкости из сосуда считать постоянной и равнойN / t 5 10 20 1/с.161.19 В сосуде объемом V = 1,12 л находится азот при нормальныхусловиях. При нагревании до некоторой температуры 30% молекулраспалось на атомы.

Определить количество вещества азота посленагревания.1.20 В сосуде объемом V = 8 л находится m = 8 г гелия4 10 3 кг/моль) при давлении Р = 105 Па. Определить количество(молекул гелия в сосуде и их полную кинетическую энергию.1.21 На сколько изменилась температура аргона, если средняякинетическая энергия его атома уменьшилась в k = 1,2 раза?Начальная температура аргона Т0 = 400 К.1.22 Чему равна средняя кинетическая энергия движениямолекулы аргона, если= 2 моля этого газа в баллоне объемомV = 10 л создают давление Р = 106 Па?1.23 В сосуде объемом V = 20 см3 при температуре t = 270С идавлении Р = 104 Па находится идеальный одноатомный газ.Определить число атомов в сосуде и их суммарную кинетическую энергию.1.24 При некоторой температуре молекулы кислорода имеютсреднюю квадратичную скорость vср.кв.1 = 460 м/с.

Какова при этойтемпературе средняя квадратичная скорость vср.кв.2 молекул азота?Молярная масса кислорода 1 = 0,032 кг/моль, азота 2 = 0,028 кг/моль.1.25 В закрытом сосуде находится идеальный газ. На сколькопроцентов изменится его давление, если средняя квадратичнаяскорость его молекул увеличится на 20%?1.26 Давление идеального газа после его нагревания в закрытомсосуде увеличилось в k = 16 раз. Во сколько раз изменилась средняяквадратичная скорость его молекул?1.27 Каково давление идеального газа, если его плотность равна= 3 кг/м3, а средняя скорость его молекул vср.кв. = 100 м/с?1.28 Средняя квадратичная скорость молекул некоторого газа притемпературе Т = 296 К равна vср.кв. = 480 м/с. Сколько молекулсодержится в m = 10 г этого газа?1.29 Давление воздуха внутри плотно закупоренной бутылки притемпературе t1 = 70С было Р1 = 100 кПа.

При нагревании бутылки пробкавылетела. До какой температуры t2 нагрели бутылку, если известно,что пробка вылетела при давлении воздуха в бутылке Р2 = 130 кПа.29 10 3 кг/моль), заполняющего1.30 Найти массу воздуха (аудиторию высотой h = 5 м и площадью пола S = 200 м3. Давлениевоздуха Р = 105 Па, температура в помещении t = 170С.1.31 В цилиндре длиной L = 1,6 м, заполненном воздухом принормальном атмосферном давлении Р0 = 105 Па, начали медленновдвигать поршень площадью S = 200 см2.

Определить силу F, которая17будет действовать на поршень, если его остановить на расстоянииh = 10 см от дна цилиндра.1.32 Во сколько раз плотностьвоздуха, заполняющего10помещение зимой (t1 = 7 С), больше его плотности 2 летом(t2 = 270С)? Давление газа считать постоянным.1.33 Некоторый газ при температуре t = 100С и давлении Р = 200 кПаимеет плотность = 0,34 кг/м3. Определить, что это за газ.1.34 Масса m = 12 г газа занимает объем V = 4 л при температуреt1 = 70С. После нагревания газа при постоянном давлении его плотностьстала равной 2 = 0,6 кг/м3.

До какой температуры T2 нагрели газ?32 10 3 кг/моль) находится при1.35 Масса m = 10 г кислорода (давлении Р = 304 кПа и температуре t1 = 100С. После нагревания припостоянном давлении кислород занял объем V2 = 10 л. Определитьобъем газа до расширения V1, температуру Т2 газа послерасширения, плотности газа 1 и 2 до и после расширения.1.36 При повышении температуры на Т = 3 К объем газаувеличился на= 1 %. Какова была начальная температура газа,если процесс протекал изобарически?1.37 При сгорании топлива в цилиндре дизельного двигателя вовремя предварительного расширения объем газа увеличился в n = 2,2раза при постоянном давлении.

Определить изменение температурыгаза, если начальная температура была равна Т = 1650 К.1.38 Воздушный шарик внесли с улицы, где температура воздухабыла t1 = –130С, в комнату с температурой t2 = 170С? На сколькопроцентов изменится объем шарика? Натяжением резины пренебречь.1.39 Баллон, содержащий m1 = 1,45 кг азота, при испытаниилопнул при температуре t1 = 4270С.

Какую массу кислорода m2 можнохранить в таком же баллоне при температуре t2 = 170С, имеячетырехкратный запас прочности (т.е. давление в баллоне не должнопревышать одной четвертой значения давления, при котором баллонразрушается)? Молярная масса азота 1 = 0,028 кг/моль, 2 = 0,032 кг/моль.1.40 Баллон содержит сжатый идеальный газ при температуреt1 = 270С и давлении Р1 = 0,2 МПа. Каким будет давление Р2 вбаллоне, когда из него будет выпущено= 0,7 массы газа, а0температура понизится до t2 = 0 С?1.41 В баллоне емкостью V = 0,5 м3 находится идеальный газ притемпературе t = 270С. Вследствие утечки давление снизилось наР = 103 Па.

Какое количество молекул вышло из баллона, еслитемпература газа не изменилась?1.42 Из баллона выпустили m = 2 г идеального газа, в результатечего давление уменьшилось на = 10%. Определить объем баллона,18если вначале плотность газа была равна = 2 10–4 г/см3. Температурагаза постоянна.1.43 Стеклянная колба с воздухом при атмосферном давлении Р0 = 105 Павзвешена при температуре t1 = 800С. Воздух в колбе нагревают до t2 = 185ºС.При последующем взвешивании колба оказалась на m = 0,25 г легче.Чему равен объем колбы V? Молярная масса воздуха = 0,029 кг/моль.1.44 При аэродинамическом торможении в атмосфере планетытемпературавнутриавтоматическогоспускаемогоаппарата00увеличилась с t1 = 20 С до t2 = 80 С. Какую часть воздуха необходимовыпустить, чтобы давление внутри аппарата не изменилось?1.45 Аэростат наполнен водородом при нормальном атмосферномдавлении Р0 = 105 Па и температуре t0 = 150С.

В солнечный деньтемпература водорода поднялась до t = 370С. Чтобы давление воболочке не изменилось, m = 6 кг водорода было выпущено через клапаны.Определить объем аэростата. Молярная масса водорода = 0,002 кг/моль.1.46 При уменьшении объема, занимаемого идеальным газом, на= 10%, температура газа увеличилась на t = 160С, а давлениевозросло на = 20%. Какова начальная температура газа?1.47 Определить, на сколько процентов изменилось количествогаза в сосуде, если объем сосуда увеличился на = 20%, давлениевозросло на = 10%, а температура увеличилась на = 40%.1.48 В сосуде объемом V1 = 4 10–3 м3 при давлении Р1 = 1 атмнаходится m = 2 г водорода ( = 0,002 кг/моль). Газ сжали. При этомдавление газа стало равным Р2 = 4 атм, а объем уменьшился наV = 2 10–3 м3. На сколько изменилась температура газа?1.49 Перед стартом при нормальных условиях объем аэростата сэластичной оболочкой был равен V1 = 4000 м3.

Аэростат поднялся навысоту, где давление составляет Р = 5 104 Па, а температурапонижается до t = –170С. На сколько изменился объем аэростата?Натяжением материала оболочки пренебречь.1.50 Эластичная оболочка метеозонда, заполненная гелиеммассой m = 1 кг при температуре Т = 300 К, была пробитаметеоритом. Сечение отверстия S = 10 мм2. Через какое время изоболочки вытечет = 50% газа, если скорость истечения гелия черезпробоину постоянна и равна v = 5 м/с, а объем оболочки меняетсятак, что плотность газа остается постоянной? Молярная масса гелия= 0,004 кг/моль, атмосферное давление Р0 = 105 Па.

Температуругелия считать постоянной. Натяжением материала оболочки пренебречь.1.51 По трубе сечением S = 5 10-4 м2 течет углекислый газ( = 0,044 кг/моль) под давлением Р = 3,92 105 Па при температуреТ = 280 К. Определить среднюю скорость протекания газа по трубе,если через поперечное сечение за t = 10 минут протекает m = 20 кг газа.191.52 Аэростат объемом V = 300 м3 заполнен водородом притемпературе t = 200С и давлении Р = 95 кПа. Сколько временипродолжалось заполнение, если в аэростат каждую секунду поступалоm = 2,5 г водорода? Молярная масса водорода равна = 0,002 кг/моль.1.53 В камеру футбольного мяча объемом V = 2,5 л накачиваютвоздух насосом, забирающим при каждом качании V0 = 0,15 латмосферного воздуха при давлении Р0 = 105 Па. Каково будетдавление в камере мяча после n = 50 качаний, если камера вначалебыла пустой? Температуру воздуха считать постоянной.1.54 Автомобильную камеру емкостью V = 10 л нужно накачать додавления Р = 2 атм. Определить, сколько качаний следует сделатьнасосом, забирающим при каждом качании V = 500 см3 воздуха изатмосферы, если камера вначале была заполнена воздухом принормальном атмосферном давлении Р0 = 105 Па.

Изменениемтемпературы пренебречь.1.55 Давление воздуха в резервуаре компрессора Р0 = 105 Па. Объемцилиндра компрессора в k = 40 раз меньше объема резервуара. Сколькокачаний должен сделать поршень компрессора, чтобы давление врезервуаре стало Р = 4 атм? Изменением температуры пренебречь.1.56 После одного хода откачивающего поршневого насоса, объемрабочей камеры которого в k = 2 раза меньше объема откачиваемогососуда, давление воздуха в сосуде упало до Р = 16 кПа. Определитьначальное давление газа в сосуде. Температуру считать постоянной.1.57 Давление воздуха в сосуде было равно Р0 = 105 Па. Послетрех ходов откачивающего поршневого насоса давление воздухаупало до Р = 2 кПа.