Идз «мкт. Термодинамика» Вариант 9

9.1. Гелий находится при температуре 27 ºС. Кинетическая энергия хаотического движения всех молекул газа составляет 10 Дж. Определить полное число молекул газа.

9.2. На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где - доля молекул, скорости которых заключены в интервале отдов расчете на единицу этого интервала.

Если, не меняя температуры, взять другой газ с большей молярной массой и таким же числом молекул, то…

1) величина максимума уменьшится;

2) площадь под кривой увеличится;

3) площадь заштрихованной полоски уменьшится;

4) максимум кривой сместится влево.

9.3. Чему равна плотность воздуха на высоте 4 км от поверхности Земли? Температуру воздуха считать постоянной и равной t = 0°C. Давление воздуха у поверхности Земли равно Р = 10⁵ Н/м². Молярная масса воздуха при этих условиях равна М = 29,0·10^-3 кг/моль.

9.4. На рисунке стрелками указаны направления двух изопроцессов 1-2 и 2-3 для одного и того же количества идеального газа. Укажите номера ответов, соответствующих верным соотношениям объемов.

1. V₁<V₂ 2. V₂>V₃ 3. V₁ = V₂

4. V₁>V₂ 5. V₁ = V₃

9.5.Плотность некоторого газа ρ = 0,06 кг/м³. Средняя квадратичная скорость его молекул равна 600 м/с. Давление, которое газ оказывает на стенки сосуда….

9.6. Трехатомный газ массой m = 0,047 кг под давлением P = 260 кПа и температуре t = 20^оС занимает объем V = 10 л. Определить удельную теплоемкость C_p этого газа.

9.7. При переходе из состояния 1 в состояние 2 у двух атомного газа внутренняя энергия изменяется на … МДж.

9.8. С одним молем идеального одноатомного газа совершают циклический процесс 1–2–3–4–1 (см. рисунок). Во сколько раз КПД данного цикла меньше, чем КПД идеальной тепловой машины, работающей при тех же максимальной и минимальной температурах?

9.9. Газ, совершающий цикл Карно, 2/3 теплоты Q₁, полученной от нагревателя, отдает охладителю. Температура охладителя T₂=280 К. Определить температуру T₁ нагревателя.

9.10. Изменение энтропии при изотермическом расширении 0,5 молей углекислого газа от объема V₁ до V₂ =38 м³ равно ΔS= 5,15 Дж/К. Чему равен начальный объем газа V₁?

Идз «мкт. Термодинамика» Вариант 10

10.1. Из баллона со сжатым водородом объемом V = 10 л вследствие неисправности вентиля вытекает газ. При температуре t₁ = 7ºC манометр показывал давление P₁ = 4,9 МПа. Через некоторое время при температуре t₂ = 17ºC манометр показал такое же давление. Сколько молекул ( шт.) покинуло баллон?

10.2. На рисунке представлены графики функций распределения концентрации n молекул одного и того же идеального газа во внешнем однородном поле силы тяжести от высоты h для двух разных температур ( распределение Больцмана). Для этих распределений верными являются утверждения, что

1) температура Т₁ больше температуры Т₂

2) концентрация молекул газа при меньшей температуре на «нулевом уровне» (h = 0) меньше

3) температура Т₂ больше температуры Т₁

4) концентрация молекул газа при меньшей температуре на «нулевом уровне» (h = 0) больше.

10.3. Найти относительное число молекул газа, скорости которых отличаются от средней арифметической скорости не больше чем на 0,5%.

10.4. На рисунке представлены изобарические процессы для одной и той же массы идеального газа. Укажите номер правильного соотношения между давлениями, поясните ответ.

1. Р₁ = Р ₂ 2. Р₁ < Р₂ 3. Р₁ > Р₂

10.5. В сосуде находятся масса m₁ = 14 г азота и масса m₂ = 9 г водорода при температуре t =10⁰С и давлении P = 1 МПа. Найти молярную массу M смеси и объем V сосуда.

10.6. Кинетическая энергия вращательного движения всех молекул в 2 г водорода при температуре 100 К равна …

10.7. Азот занимает объем 2,5 л при давлении 10⁵ Па. При его сжатии до объема 0,25 л давление повысилось в 20 раз. Внутренняя энергия газа изменилась на … Дж.

10.8.Три моля идеального газа, находящегося при температуре Т₁ = 273 К, изотермически расширился в пять раз, а затем изохорически нагрели так, что в конечном состоянии давление стало равно первоначальному. За весь процесс газу сообщили количество теплоты равное Q = 80 кДж. Постройте график процесса в координатах Р - V. Найдите: а) коэффициент Пуассона γ для этого газа, б) приращение внутренней энергии ΔU, работу А_1-2-3.

10.9. На диаграмме (Р,V) изображен цикл Карно для идеального газа.

Для величины работы адиабатического расширения газа А_2-3 и адиабатического сжатия А_4-1 справедливо соотношение

1. А_2-3>A_4-1| 2) A_2-3 = |A_4-1|

3) A_2-3 < | A_4-1 |4) работы невозможно сравнить

10.10. Лед массой m = 0,1 кг плавят при температуре 0°С, а затем образовавшееся количество воды нагревают до 50° С. Найти суммарное изменение энтропии на этих процессах, если удельная теплота плавления льда λ = 3,3510⁵ Дж/кг, удельная теплоемкость воды С_УД = 4,1910³ Дж/кгК