Идз «мкт. Термодинамика» Вариант 17

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

17.2. В трех сосудах находятся газы, причем для температур и масс молекул газов имеют место следующие соотношения: Т₁ = Т₂ = Т₃, m₀₁ = m₀₂ = 2m₀₃.

На рисунке схематически представлены графики распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла) для этих газов, где

- доля молекул, скорости которых заключены в интервале отдов расчете на единицу этого интервала:

Для графиков этих функций верными являются утверждения, что …

1. Кривая 1 соответствует распределению по скоростям молекул газа в сосуде 2

2. кривая 3 соответствует распределению по скоростям молекул газа в сосуде 1

3. кривая 2 соответствует распределению по скоростям молекул газа в сосуде 2

4. кривая 3 соответствует распределению по скоростям молекул газа в сосуде 3

17.3. Определите, во сколько раз уменьшается концентрация молекул кислорода О₂ в атмосфере при изменении высоты от h₁ = 0 м до h₂ = 10 км от уровня моря и сравните полученный результат с изменением концентрации молекул водорода Н₂ в атмосфере при таких же условиях. Температуру считать равной 273 К. Атмосферу считать изотермической.

17.4. На рисунке приведены графики зависимости плотности ρ четырех разных идеальных газов от давления Р при одинаковых температурах. Большей молярной массой обладает газ под номером …

17.5. В запаянном сосуде находится вода, занимая половину сосуда. Найти давление Р и плотность ρ водяного пара при температуре t = 400° С, зная, что при этой температуре вся вода обращается в пар.

17.6. Найти среднюю кинетическую энергию одной молекулы аммиака NH₃ при температуре t = 27°С и среднюю энергию вращательного движения этой молекулы при той же температуре.

17.7. При переходе из состояния1 в состояние 2 двух атомный газ получает количество теплоты, равное … МДж.

17.8. 14 г азота адиабатически расширяется, причем давление падает от Р₁ = 2·10⁵ Па до Р₂ = 1·10⁵ Па. Затем газ нагревается при постоянном объеме до первоначальной температуры Т₁ = 420 К. Постройте график процесса в координатах Р – V. Определите приращение внутренней энергии ΔU_1-2-3 и работу газа А_1-2-3 за весь процесс.

17.9. Во сколько раз увеличится коэффициент полезного действия η цикла Карно при повышении температуры теплоотдатчика от T₁ = 380 К до T₂ = 560К? Температура теплоприемника T₂ = 280 К.

17.10. Изменение энтропии при изобарическом нагревании азота от 0° С до 125° равно ΔS = 39 Дж/К. Чему равна масса азота?

Идз «мкт. Термодинамика» Вариант 18

18.1. За время t = 10 суток из стакана полностью испарилось m = 100 г воды. Сколько в среднем вылетало молекул с поверхности воды за одну секунду?

18.2. В трех одинаковых сосудах при равных условиях находится одинаковое количество водорода, гелия и азота. Распределение молекул гелия будет описывать кривая под номером …

18.3. На какой высоте плотность воздуха при температуре Т = 300 К в е раз (е – основание натурального логарифма) меньше по сравнению с плотностью на уровне моря? Температура воздуха и ускорение свободного падения считайте не зависящими от высоты. Ускорение свободного падения принять равным g = 9,8 м/с². Молярная масса воздуха М = 0,029 кг/моль.

18.4. На рисунке изображен график зависимости давления Р идеального газа от температуры Т. Какой из приведенных на рисунке участок графика в замкнутом цикле соответствует процессу, происходящему с уменьшением объема?

.

18.5. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул азота при некоторой температуре равна 2×10^-20 Дж, молярная масса азота считать равной M = 28×10^-3 кг/моль. Чему равна средняя квадратичная скорость молекул азота при этой температуре?

18.6. Сосуды с газами под давлением 100 и 600 кПа имеют объем 2л и 3л соответственно. Сосуды соединяют небольшой трубкой. Каково установившееся давление в сосудах при неизменной температуре?

18.7. При переходе из состояния 1 в состояние 4 отношение работы , совершенной одно атомным газом в этом процессе, к количеству теплоты_, полученного газом, равно

1) 0,29 2) 0,76 3) 0,58 4) 0,93

18.8 Рабочим веществом теплового двигателя является одноатомный идеальный газ. Цикл двигателя состоит из изобарического, адиабатного и изотермического процессов. При изобарическом процессе температура газа увеличивается в два раза. Начальная температура Т₁ = 300 К. Постройте график цикла в координатах Р-V. Определите КПД теплового двигателя.

18.9. Газ совершает цикл Карно. Работа изотермического расширения газа A₁=5 Дж. Определить работу A₂ изотермического сжатия, если термический КПД цикла η = 0,2.

18.10. Смешали воду массой m₁ = 5 кг при температуре Т₁=280 К с водой массой m₂ = 8 кг при температуре Т₁=350 К. Найдите температуру смеси Т и изменение энтропии ΔS, происходящее при смешивании.