Физика. Задачи ВФ 1-2

201. Определить количество вещества и число молекул в 0,5 кг кислорода.

202. Сколько атомов содержится в 1 г ртути?

203. Определить количество вещества и число молекул в 1 см³ воды при температуре 4C.

204. Найти молярную массу и массу одной молекулы пова­ренной соли.

205. Определить массу одной молекулы углекислого газа.

206. Сосуд объёмом 2 л содержит 0,2 моля кислорода. Определить концентрацию молекул.

207. Сосуд объёмом 3 л заполнен водородом. Определить количество вещества, если концентрация молекул газа равна 2  10¹⁸ м^3 .

208. В баллоне объёмом 3 л содержится 10 г кислорода. Определить концентрацию молекул газа.

209. Какое количество молекул содержится в 90 г водяного пара?

210. Определить массу молекулы азота.

211. Два сосуда одинакового объёма содержат кислород. В одном сосуде давление 2 МПа и температура 800 К, в другом 2,5 МПа и 200 К. Сосуды соединили трубкой и охладили находя­щийся в них кислород до температуры 200 К. Какое давление установилось в сосудах?

212. Вычислить плотность азота, находящегося в баллоне под давлением 2 МПа при температуре 127°С.

213. Определить относительную молекулярную массу газа, если при температуре 154 К и давлении 0,28 МПа он имеет плотность 6,1 кг/м³.

214. 5 г азота, находящегося в закрытом сосуде объёмом 4 л при температуре 20°C, нагреваются до температуры 40C. Найти давление газа до и после нагревания.

215. В баллоне объёмом 40 л находится кислород при тем­пературе 27С. Когда часть кислорода израсходовали, давление в баллоне понизилось на 100 кПа. Определить массу израсхо­дованного кислорода, если температура газа в баллоне осталась прежней.

216. Определить плотность водяного пара при температуре 350 К и давлении 3,5 кПа.

217. В баллоне объёмом 15 л находится аргон под давлением 600 кПа при температуре 300 К. Когда из баллона было взято не­которое количество аргона, давление в баллоне понизилось до 400 кПа, а температура упала до 260 К. Определить массу аргона, взятого из баллона.

218. Баллон объёмом 15 л заполнен азотом. Когда часть азота израсходовали, давление в баллоне понизилось на 200 кПа. При этом в баллоне поддерживалась постоянная температура, равная 400 К. Определить массу израсходованного азота.

219. Определить молярную массу газа, который при давлении 0,2 МПа и температуре 10С имеет плотность 0,34 кг/м³ .

220. Какой объём занимают 10 г кислорода при давлении 0,3 МПа и температуре 10°С ?

221. Определить суммарную кинетическую энергию поступатель­ного движения всех молекул газа, находящегося в сосуде объёмом 3 л под давлением 540 кПа.

222. 1,5 моля гелия находятся при температуре 120 К. Опреде­лить суммарную кинетическую энергию поступательного движения всех молекул этого газа.

223. Внутренняя энергия 1 моля некоторого двухатомного газа равна 6,02 кДж. Определить среднюю кинетическую энергию враща­тельного движения одной молекулы этого газа.

224. Определить среднюю кинетическую энергию одной молекулы водяного пара при температуре 500 К.

225. Определить среднюю квадратичную скорость молекулы газа, заключённого в сосуде объёмом 2 л под давлением 200 кПа. Масса газа 0,3 г.

226. Найти среднюю кинетическую энергию вращательного дви­жения одной молекулы водорода при температуре 27°С.

227. При какой температуре средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы газа равна 4,14  10^21 Дж ?

228. В азоте взвешены мельчайшие пылинки, которые движутся, как крупные молекулы. Масса каждой пылинки равна 6  10^10 г. Определить средние квадратические скорости пылинок и молекул азота при температуре 400 К.

229. Средняя квадратическая скорость молекул некоторого газа равна 450 м/с. Давление газа равно 50 кПа. Определить плотность газа.

230. Определить суммарную кинетическую энергию всех мо­лекул, содержащихся в 0,5 моля водорода при температуре 300 К.

231. Определить среднюю длину свободного пробега молеку­лы водорода при давлении 20 мкПа и температуре 300 К.

232. Средняя длина свободного пробега молекулы водорода при нормальных условиях равна 0,16 мкм. Определить диаметр молекулы.

233. В сосуде объёмом 0,5 л находится кислород при норма­льных условиях. Найти общее число столкновений между всеми молекулами в этом сосуде за 1 секунду.

234. Вычислить среднее число столкновений в единицу вре­мени молекулы кислорода при давлении 133 кПа и температуре 200 К.

235. Водород массой 2 г занимает объём 2,5 л при температуре 300 К. Определить среднее число столкновений в единицу времени одной молекулы.

236. Средняя длина свободного пробега молекулы водорода при некоторых условиях равна 2 мм. Найти плотность водорода при этих условиях.

237. Найти среднюю длину свободного пробега молекулы водо­рода при давлении 0,133 Па и температуре t = 173°C.

238. Найти среднюю длину свободного пробега атомов гелия в условиях, когда плотность гелия равна 0,021 кг/м³.

239. Найти среднее число столкновений в единицу времени и среднюю длину свободного пробега молекулы гелия, если газ находится под давлением 2 кПа при температуре 200 К.

240. Найти среднюю длину свободного пробега молекулы азо­та в сосуде объёмом 5 л. Масса газа 0,5 г.

241. Плотность некоторого двухатомного газа при нормаль­ных условиях равна 1,43 кг/м³. Определить удельные теплоёмкости при постоянном объёме и при постоянном давлении для этого газа.

242. Найти удельные теплоёмкости c_V , c_p и моляр­ные теплоёмкости C_Vm, C_pm для гелия.

243. Разность удельных теплоёмкостей c_p  c_V для не­которого двухатомного газа равна 260 Дж/(кг  К). Найти молярную массу газа и удельные теплоёмкости c_p и c_V .

244. Найти относительную молекулярную массу и молярную массу газа, если разность его удельных теплоёмкостей c_p  c_V = 2,08 кДж/(кг  К).

245. В сосуде объёмом 6 л находится при нормальных усло­виях двухатомный газ. Определить теплоёмкость этого газа при постоянном объёме.

246. Определить молярные теплоёмкости газа C_Vm и C_pm , если его удельные теплоёмкости c_V = 10,5 кДж/(кг  К), c_p = 14,7 кДж/(кг  К).

247. Определить удельные теплоёмкости c_V , c_p и молярные теплоёмкости C_Vm , C_pm для азота.

248. Вычислить удельные теплоёмкости c_V , c_p газа, имеющего молярную массу 0,004 кг/моль и показатель адиабаты 1,67.

249. Трёхатомный газ занимает объём 10 л при давлении 240 кПа и температуре 20C. Определить теплоёмкость этого газа при постоянном давлении.

250. Одноатомный газ при нормальных условиях занимает объём 5 л. Вычислить теплоёмкость этого газа при постоянном объёме.

251. Азот массой 0,1 кг был изобарически нагрет от темпе­ратуры 200 К до температуры 400 К. Определить работу, совершённую газом, полученное им количество теплоты и изменение внутренней энергии азота.

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

253. Во сколько раз увеличится объём водорода при изотер­мическом расширении, если при этом газ получит количество теп­лоты 800 Дж? Температура водорода 300 К, количество вещества 0,4 моля.

254. В баллоне при температуре 145 К и давлении 2 МПа на­ходится кислород. Определить температуру и давление кислорода после того, как из баллона будет очень быстро выпущена поло­вина газа.

255. Водород занимает объём 10 м³ при давления 0,1 МПа. Газ нагрели при постоянном объёме до давления 0,3 МПа. Опреде­лить изменение внутренней энергии газа и подведенное к газу количество теплоты.

256. Кислород нагревается при постоянном давлении 80 кПа. Его объём увеличивается от 1 м³ до 3 м³. Определить изменение внутренней энергии кислорода; работу, совершённую газом при расширении, и сообщённое газу количество теплоты.

257. 1 киломоль азота, находящегося при нормальных условиях, адиабатически расширяется. При этом объём азота увеличивается в 5 раз. Определить изменение внутренней энергии газа и работу, совершённую при расширении.

258. Кислород занимает объём 100 л и нахо­дится под давлением 200 кПа. При нагревании газ расширился при постоянном давлении до объёма 300 л, а затем его давление возросло до 500 кПа при неизменном объёме. Найти изменение внутренней энергии газа, совершённую им работу и количество теплоты, переданное газу.

259. Объём водорода при изотермическом расширении увеличился в 3 раза. Определить работу, совершённую газом, и полу­ченное им количество теплоты. Масса газа 200 г, температура 27°С.

260. Водород массой 40 г, имевший температуру 300 К, адиабатически расширился, увеличив объём в 3 раза. Затем при изотермическом сжатии объём газа уменьшился в 2 раза. Опре­делить полную работу, совершённую газом, и конечную температуру газа.