2.1.Свойства газов жидкостей и твердых тел.

Масса молекул. Количество вещества.

1с. Найти относительную массу молекулы соляной кислоты (НСL).

2с. Относительная молекулярная масса частицы равна 130. Найти массу этой частицы.

Ответ:2.6· 10^-25кг

3с. Вычислите массу атома железа.

Ответ:9.4∙ 10^-26 кг

4с. Найдите количество вещества 10 молекул.

5с. Молярная масса вещества 0,03 кг/моль. Найти количество вещества 3г.

6с. Найти массу одной молекулы серной кислоты (Н SО )?

Ответ: 1.6∙10^-25кг.

1д. Сколько молекул содержится в 24 моль вещества?

2д. Найти число атомов в предмете массой 1,92 кг, если молярная масса 0,12 кг/моль?

3д. Какая масса 0,5 моль вещества, если молярная масса 0,06 кг/моль?

4д. Определите число молекул, содержащихся в 24 моль вещества.

5д. Определите число молекул содержащихся в 36 кг воды?

Ответ: 1.2 ∙ 10²⁷

6д. Сколько молекул содержится в 116 г поваренной соли (NаСL)?

Ответ: : 1.2 ∙ 10²⁴

7д.( 2.14).Определить число молекул, находящихся в 1,0 г азота; в 1,0 г углекислого газа; в 1,0 м кислорода при нормальных условиях.

Ответ:2,15*10 ; 1,37*10 ;2.7· м¯¹

8.д.(2.15)Определить число атомов, содержащихся в 1,0 гелия; в 1,0 г полностью диссоциированного азота; в 1,0 м аргона при нормальных условиях.

Ответ: 1,5*10 г ; 4,3*10 г ; 2,7*10 м ;

9.д. (2.37)Найти среднюю квадратичную скорость молекул газа, имеющего плотность 1,8 кг/м при давлении 152 кПа.

Ответ:500 м/с.

1в. В чайнике находилось 600 г воды. Сколько в среднем молекул воды вылетало с ее поверхности за 1с, если вода полностью испарилась за 10 мин.

2в. Какой объем занимает вода пресная в количестве 360 моль?

Ответ: : 0.0065 м³

3в. Определите массу 12 моль углекислого газа (СО₂)?

Ответ: 0.53 кг

4в. Чему равна масса 10 молекул медного купороса (СиSO₄)?

Ответ: 26.6 г

5в. Найти массу 10 молекул кремниевой кислоты (Н SiO )?

Ответ: 126∙10¹⁵кг.

6в. В аквариум глубиной 50 см и площадью поверхности 1200 см бросили соль поваренную массой 0,01 г. Сколько молекул соли окажется в наперстке воды объемом 2 см

7в(2.41)Определить давление, при котором 1 м газа содержит 2,4*10 молекул; температура газа равна 60°С.

Ответ:1.1МПа

Основное уравнение молекулярно – кинетической теории.

1с. Найти давление газа, если концентрация его молекул равна 2·10 м , средний квадрат скорости 10 м /с , масса каждой молекулы 1,8·10 кг.

Ответ: 1200Па

2с. Кинетическая энергия молекул одноатомного газа 3·10 Дж при концентрации молекул этого газа 5·10 м . Чему равно давление газа?

Ответ: 10⁷ Па

3с. Найти давление газа на стенки баллона, если температура газа

27 ºС при концентрации молекул 2·10 м .

4с. Под каким давлением находится газ в сосуде, если средняя кинетическая энергия его молекул 4·10 Дж при концентрации молекул 2·10 м ?

Ответ: 5.3 ∙ 10⁸ Па

5с. Концентрация молекул водорода 8·10 м при температуре -20 ºС. Чему равно давление газа на стенки сосуда?

Ответ: 2.8 Па

6с. Найти давление газа, если концентрация его молекул равна 2·10 м , средний квадрат скорости 10 м /с масса каждой молекулы 2,7·10 кг.

Ответ: 1.8∙ 10⁴Па

1д. Давление газа на стенки баллона 2 МПа при температуре 4 ºС. Определите концентрацию молекул газа в баллоне.

Ответ: 5.2∙10²⁶

2д. Какова средняя квадратичная скорость движения молекул газа, если при концентрации 3 ·10 м газ оказывает давление на стенки сосуда 400 кПа. Масса молекулы 4 ·10 кг.

Ответ: 10⁷м²\с²

3д. Найти среднюю кинетическую энергию молекулы одноатомного газа при концентрации молекул 6 ·10 м . Давление газа равно 80 кПа.

Ответ:2∙10^-27Дж

4д. Средняя кинетическая энергия молекул газа 5 ·10 Дж. Определите температуру газа.

Ответ: 242 К

5д. Давление газа на стенки баллона 15 МПа при температуре

9 ºС.Определите концентрацию молекул газа в баллоне.

Ответ: 3.9∙ 10²⁹

6д. Какова средняя квадратичная скорость движения молекул газа, если при концентрации 6 ·10 м газ оказывает давление на стенки сосуда 600 кПа. Масса молекулы 12 ·10 кг.

Ответ: 2.5∙10⁶ м²\с²

1в. При температуре 57 ºС средняя квадратичная скорость молекул газа равна 400 м/с. Определите массу молекулы.

Ответ: 8.5∙10^-26кг

2в. Найти концентрацию молекул хлора, если давление его 8 МПа, а средняя квадратичная скорость равна 400 м/с.

Ответ: 1.3∙ 10²⁷

3в. Найти среднюю квадратичную скорость атома серы, если данное вещество находится при температуре 500 ºС.

Ответ: 1900 м\с

4в. Каково давление газа, если средняя квадратичная скорость его молекул 600 м/с , а его плотность 0,9 кг/м .

Ответ: 108 кПа

5в. Оксид кальция (СаО) находится при температуре 1500 ºС. Найти среднюю квадратичную скорость молекул вещества.

Ответ: 2700 м\с

6в. Какова средняя квадратичная скорость движения молекул азота, если при концентрации 1 ·10 м газ оказывает давление на стенки сосуда 700 кПа.

Ответ:1600 м\с

Уравнение состояния идеального газа.

Газовые законы

1с.Давление воздуха в камере автомобиля при температуре 20ºС равно 200 кПа Каким станет давление при 350 К?

Ответ:238900 Па.

2с.Газ медленно расширяется от первоначального объема 60 л до объема 80 л. Давление при этом понизилось до 0,3 МПа. Каким было первоначальное давление?

Ответ: 0.4МПа

3с.В цилиндре под поршнем изобарически нагревают 2,5л газа от 27 ºС до 400 К. Каков объем нагретого газа?

Ответ: 10 л.

4с.При заполнении баллона газом до давления 20 МПа температура газа повысилась до 330 К. Найти давление газа после охлаждения баллона до 20 ºС

Ответ: 17.8 МПа

5с. При давлении 10 МПа объем воздуха в цилиндре под поршнем 4,5л. Найти его объем при давлении 1,5 МПа?

Ответ: 30 л.

6с. Баллон, заполненный воздухом при нормальных условиях, закрывают клапаном. До такой температуры можно нагревать баллон, если клапан открывается при давлении 300 кПа?

Ответ: 870 К

1д. Имеется 0,1 м угарного газа под давлением 900 кПа и температуре 300 К. Определите количество вещества?

Ответ: 36.1 моль

2д. Какой объем занимает 40 моль газа при давлении 2 МПа и температуре 20 ºС?

Ответ: 0.05 м³

3д. 200 моль газа занимает 0,25 м . Под каким давлением находится газ, если его температура 30 ºС

Ответ: 2 МПа

4д. В баллоне объемом 0,4 м находится 0,44 кг газа, его молярная масса 0,044 кг/моль. Определите температуру газа, если в баллоне давление 75 кПа?

Ответ: 361 К

5д. Имеется 40 м газа под давлением 900 кПа и температуре 273 К. Найти массу газа, если молярная масса 0,04 кг/моль?

Ответ: 635 КГ.

6д. Какой объем занимает воздух при нормальных условиях, если его масса 40 кг?

Ответ: 33.25 м³

7д.(2.45)Газ при давление 607,8 кПа и температуре 293 К занимает объём 586 л. Найти объём, занимаемый тем же газом при температуре 248 К и давлении 400 кПа.

Ответ:729 л.

1в. В баллоне, объемом 0,04 м , находится метан (СН ) масса которого 16 кг. Определите давление газа при температуре 20 ºС?

Ответ: 6 МПа

2в. Какова плотность кислорода в баллоне при температуре 27 ºС и давлении 20 МПа.

Ответ: 257 кг\м³

3в. Найти число молекул газа находящегося в баллоне объемом 0,02 м при давлении 200 кПа и температура 20 ºС

Ответ: 9,8∙10²⁹

4в. Определите массу угарного газа (СО), который находится в баллоне объемом 0,02 м под давлением 9 МПа и температуре 290 К.

Ответ: 2,1 кг

5в. Шар заполнили гелием при температуре 0 ºС. Давление внутри шара 200 кПа. Какова плотность гелия внутри шара?

Ответ: 0,35 кг\м³

6в. В сосуде находится 5·10 молекул при температуре 20ºС и давлении 2 МПа. Какой объем сосуда?

Ответ: 1м³

7в. (2.46)Объём газа при давление 720 кПа и температуре 288 К равен 0,60 м . При какой температуре тот же газ займёт объём 1,6 м , если давление станет равным 225 кПа?

Ответ:240 К.

8.в. 2.47(в)Газ при давлении 126,6 кПа и температуре 300 К занимает объём 0,60 м . Найти объём газа при нормальных условиях.

Ответ:0,68 м .

9.в (2.48)Газ при давление 32 кПа и температуре 290 К занимает объём 87 л. Найти объём газа при нормальных условиях.

Ответ:26 л.

10.в(2.50)При какой температуре давление 240 л водорода равно 126,6 кПа, если при нормальных условиях тот же газ занимает объём 364 л ? Определить массу газа.

Ответ:225 К; 32,8 г.

Влажность воздуха

1с. Показание сухого термометра 18ºС, а влажного воздуха 14⁰С. Найти влажность воздуха и плотность насыщенного водяного пара.

Ответ: 65% ; 15,4 г\см³

2с. Разность сухого и влажного термометра 5ºС. Определите влажность воздуха и давление насыщенного водяного пара, если температура воздуха 20ºС?

Ответ: 59%; 2,33 кПа

3с. Сухой термометр психрометра показал температуру 25ºС, а влажный 16ºС. Найти влажность воздуха и плотность насыщенного водяного пара?

Ответ: 44%; 23 г\см³

4с. Температура воздуха 16ºС. Какова влажность воздуха и давление насыщенного водяного пара, если разность температур сухого и влажного термометров 3ºС?

Ответ: 71%; 13,6 г/см³

5с. Сухой термометр психрометра показал температуру 24ºС, а влажный 21ºС. Найти влажность воздуха и плотность насыщенного водяного пара?

Ответ: 77%; 21,8 г\см³

6с. Разность сухого и влажного термометра 3ºС. Определите влажность воздуха и давление насыщенного водяного пара, если температура воздуха 22ºС?

Ответ: 7,6%; 2,63 кПа.

1д. Ночью температура воздуха была 15ºС, а относительная влажность 44%.Утром температура понизилась до 8ºС. Выпала ли роса?

Ответ: 1,46 кПа

2д. Температура воздуха 12ºС, а относительная влажность 68%. Через небольшой промежуток времени температура понизилась до 4ºС. Будет ли туман?

Ответ: 0,75 кПа.

3д. Сухой термометр психрометра показывает температуру воздуха 24ºС. Влажность воздуха, по разности показаний термометров равна 49%. Найти давление водяного пара в воздухе?

Ответ: 0,95 кПа

4д. Допустимая влажность в классе не должна превышать 60%. Соблюдается ли это требование, если показания сухого и влажного термометров соответственно 20 и 18ºС?

Ответ: 83%

5д. Сухой термометр психрометра показывает температуру воздуха 20ºС. Влажность воздуха по разности показаний термометров равна 44%. Найти давление водяного пара в воздухе?

Ответ: 1,03 кПа

6д. Температура воздуха 10ºС, а относительная влажность 65%. Через небольшой промежуток времени температура понизилась до 3ºС. Будет ли туман?

Ответ: Будет

7.д.(5.51) В 6.0 м воздуха, температура которого 19ºC , содержится 51.3г водяного пара. Определить абсолютную и относительную влажность.

Ответ: 8.6*10 кг/м ; 52%

8.д.(5.52)Температура воздуха равна 20ºC. Температура точки росы составляет 12ºC. Найти абсолютную и относительную влажность воздуха.

Ответ: 10.7*10 кг/м ; 62%.

1в. В комнате объемом 120 м при температуре 15ºС относительная влажность воздуха 52%. Определите массу водяных паров в воздухе комнаты.Молярная масса воды 0,018 кг/моль.

Ответ: 0,8 кг.

2в. В закрытом сосуде содержится вода массой 0,4 кг. Воду в сосуде нагрели до кипения. Какой должен быть объем сосуда, чтобы в нем был только насыщенный пар?

Ответ:0,68 м³

3.в.В отопительном котле содержится вода массой 200 кг. Воду нагрели в котле до 80^оС.Какой должен быть оббьем котла, чтобы в нем был только насыщенный пар?

Ответ:688 м³

4.в.В комнате объемом 20м³ при температуре 20^оС относительная влажность воздуха 59%.Определите массу водяных паров в воздухе комнаты? Молярная масса воды 0,018 кг/моль.

Ответ: 0.2 кг

5.в.В комнате, размером 3 Х 6 Х 8 м, при температуре 18^оС относительная влажность воздуха 56%.Определите массу водяных паров в воздухе? Молярная масса воды 0,018 кг/моль. Ответ: 1.24 кг.

6.в. В герметически закрытой колбе содержится вода массой 20г. Воду нагрели в колбе до 50^оС. Какой должен быть объем колбы, чтобы в ней был только насыщенный пар.

Ответ: 1,28 м³

7.в 5.53 (в.)Температура воздуха равна 23ºC, относительная влажность – 45%. Найти абсолютную влажность воздуха и температуру точки росы.

Ответ: 9.27·10 кг/м ; 10ºC.

8.в.(5.55) В каком случае будет сильнее ощущаться сырость: в воздухе с содержанием пара 15 г/м при температуре 30ºC или в воздухе с содержанием пара 4 г/м при 2ºC?

Ответ: Во втором случае.

9.в.( 5.57) Относительная влажность воздуха в комнате составляет 43% , температура равна 19ºC. Что должен показывать влажный термометр психрометра?

Ответ: 285 К.

10.в.(5.58) Относительная влажность воздуха составляет 73% . Что показывают сухой и влажный термометры психрометра, если разность их показаний равна 2ºC? 4ºC?

Ответ: 279 и 277 К.; 30 и 26ºC.

Поверхностное натяжение. Капиллярные явления.

1.с.Чтобы надуть мыльный пузырь площадью 0,01 м² была совершена работа 0,4 мДж. Определите коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора.

Ответ: 40 мН/м

2.с.Соломинка длиной 10 см плавает на поверхности воды. По одну сторону от соломинки налили керосин, и соломинка приходит в движение под действием силы 4,9 мН. Определите разность коэффициентов поверхностного натяжения керосина и воды.

Ответ: 49 мН\м

3.с.Проволочная прямоугольная рамка затянута мыльной пленкой . Определите коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора ,если длина подвижной стороны рамки 4 см перемещается под действием силы 1,6мН?

Ответ: 40 мН\м

4.с.Капли ртути под действием силы 3,2мН отрывается от пипетки. Найти коэффициент поверхностного натяжения ртути, если длина линии отрыва 6,3мм?

Ответ: 510 мН\м

5.с.Капля ртути под действием силы тяжести 6,4мН отрывается от пипетки . Найти коэффициент поверхностного натяжения ртути, если длина линии отрыва 12,5мм?

Ответ: 510 мН\м

6.с.Капля молока отрывается от ливера под действием силы 0,22 Н . Найти коэффициент поверхностного натяжения молока, если длина линии отрыва 4,8мм?

Ответ: 46мН\м

1.д.Глицерин поднялся в капиллярной трубке на 20мм . Определите поверхностное натяжение глицерина, если диаметр канала трубки 1мм . Плотность глицерина 1260 кг/м³.

Ответ: 0,062 Н\м

2.д.Ртуть поднялась в капиллярной трубке на 3,5 см. Найти радиус трубки, если трубка установлена на Марсе g=3,7м/с².

Ответ: 0,58 мм

3.д. В капиллярной трубке радиусом 0,5 мм жидкость поднялась на 15мм.Найти плотность данной жидкости, если коэффициент поверхностного натяжения 30 мН/м.

Ответ: 820 кг\м³

4.д.Уксусная кислота поднялась в капиллярной трубке на 1,2см. Найти радиус трубки. Плотность уксусной кислоты 850кг/м³.

Ответ: 0,56 мм

5.д.Спирт поднялся в капиллярной трубке на 1,8 см. Найти радиус трубки.

Ответ: 0.3 мм

6.д.В капиллярной трубке радиусом 0,5мм эфир поднялся на 28мм. Найти плотность жидкости, если ее коэффициент поверхностного натяжения 30мН\м. Капилляр установлен на Марсе, g =3,7м/с².

Ответ: 660 кг\м³

7.д.(6.33) При измерении поверхностного натяжения спирта использовалась капиллярная трубка с диаметром канала 0.15мм. Спирт поднялся в ней при температуре 293 К. на высоту 7.6см. Чему равно поверхностное натяжение спирта по результатам опыта?

Ответ: 0.022 Н/м.

8.д. ( 6.34) Диаметр канала капиллярной трубки равен 0.20мм. Вычислить, насколько поднимутся в ней вода и керосин и насколько опустится ртуть. Температура комнатная. Вычислить для керосина работу поверхностных сил и потенциальную энергию поднятого столба жидкости.

Ответ: 15см; 6,3см; 7см; 9,2*10 Дж; 4.6*10 Дж.

1.в.Для дозировки капель лекарства с точностью до 0,01 г применяют пипетку с диаметром отверстия 0,5мм. Определите коэффициент поверхностного натяжения жидкости.

Ответ: 62 мН\м

2.в.Соломинка длиной 5 см плавает на поверхности воды. По одну сторону от соломинки наливают бензин, и соломинка приходит в движение. Под действием какой силы?

Ответ: 2,6 мН\м

3.в.Какая масса капли молока, вытекающей из пипетки , в момент отрыва , если диаметр отверстия пипетки равен 1,2мм?

Ответ: 0,018 г.

4.в.Из пипетки вытекает капля эфира массой 0,02г . Определите диаметр отверстия.

Ответ: 3,7 мм

5.в. Какую работу нужно совершить, чтобы выдуть мыльный пузырь диаметром 10см?

Ответ: 0.3 МДж

6.в.К стеклу в окне, смоченному водой, прикрепляют стекло диаметром 6 см. Определите коэффициент поверхностного натяжения воды, если стекло отсоединили динамометром, жесткость пружины которого 0,64 Н/м, при этом пружина растянулась на 25 мм?

Ответ: 71 мН\м

7в.(6.15) Керосин по каплям вытекает из бюретки через отверстие диаметром 2.0мм, причём капли падают одна за другой с интервалом 1.0 с . За сколько времени вытечет 25см керосина?

Ответ: За 24 мин.

8.в. (6.14)При измерении поверхностного натяжения спирта воспользовались бюреткой с диаметром отверстия 1.6мм, закреплённой в вертикальном положении. Было отсчитано 100 капель общей массой 1.02г. Вычислить поверхностное натяжение спирта.

Ответ: 0.022 Н/м.