«Молекулярная физика»

2.1 Вычислить концентрацию молекул газа при нормальных условиях.

2.2 Вычислить среднюю квадратичную скорость атомов гелия при температуре 27ºС.

2.3 Определить концентрацию молекул идеального газа при нормальном давлении и температуре t = 23ºC. Сколько таких молекул будет содержаться в колбе емкостью V = 200 мл.

2.4 Определить среднюю квадратичную скорость < > молекулы газа, заключенного в сосуд вместимостью 2 л под давлением 200 кПа. Масса газа m = 0,3 г.

2.5 Во сколько раз увеличится объем воздушного шара, если его внести с улицы в теплое помещение. Температура на улице –3ºС, в помещении +27ºС.

2.6 Объем некоторой массы газа при нагревании на 10 К при постоянном давлении увеличился на n = 3% от своего первоначального объема. Определить начальную температуру газа.

2.7 В закрытом сосуде находится воздух и капля воды массой 1 г. Объем сосуда 75 л, давление в нем 12 кПа и температура 290 К. Каким будет давление в сосуде, когда капля воды испарится?

2.8 Водород находится под давлением 20 мкПа и имеет температуру 300 К. Определить среднюю длину свободного пробега молекулы такого газа.

2.9 Определить наиболее вероятную скорость моле­кул газа, плотность которого при давлении 40 кПа состав­ляет 0,35 кг/м³.

2.10 При нормальных условиях длина свободного пробега молекулы водорода равна 0,16 мкм. Определить диаметр молекулы водорода.

2.11 Определить коэффициент теплопроводности азо­та, находящегося в некотором объеме при температуре 280 К. Эффективный диаметр молекул азота принять рав­ным 0,38 нм.

2.12 Определить градиент плотности углекислого газа в почве, если через площадь м² ее поверхности за время с в атмосферу прошел газ массой кг. Коэффициент диффузии см²/с.

2.13 Найти среднюю длину свободного пробега молекул гелия при давлении 101,3 кПа и температуре 273 К, если вязкость гелия 13 мкПа·с.

2.14 С какой скоростью должна лететь свинцовая пуля, чтобы при ударе о препятствие она расплавилась? Первоначальная температура пули равна 27ºС. Считать, что вся выделившаяся теплота сообщается пуле.

2.15 При изотермическом расширении азота при тем­пературе 280 К объем его увеличился в два раза. Определить: 1) совершенную при расширении газа рабо­ту А; 2) изменение внутренней энергии; 3) количество теплоты, полученное газом. Масса азота m = 0,2 кг.

2.16 Азот массой 0,l кг был изобарно нагрет от температуры 200 К до температуры 400 К. Опре­делить работу А, совершенную газом, полученную им теплоту Q и изменение внутренней энергии азота.

2.17 Как изменится энтропия при изотермическом расширении 0,1 кг кислорода, если при этом объем его изменится от

2,5 до 10 л?

2.18 Найти изменение энтропии при изобарном сжатии массы 8,0 г гелия от объема 25 л до объема 10 л.

2.19 Из вертикальной трубки внутренним радиусом мм вытекают капли воды. Найти радиус капли в момент отрыва. Каплю считать сферической. Диаметр шейки капли в момент отрыва считать равным внутреннему диаметру трубки. Плотность г/см³, поверхностное натяжение Н/м.

2.20 Какую работу против сил поверхностного натяжения надо совершить, чтобы разбить сферическую каплю ртути радиусом 3 мм на две одинаковые капли? Поверхностное натяжение ртути принять равным 0,5 Н/м.

2.21 Глицерин поднялся в капиллярной трубке диаметром канала 1 мм на высоту 20 мм. Определить коэффициент поверхностного натяжения глицерина. Считать смачивание полным.