Идз «мкт. Термодинамика» Вариант 15

15.1. В двух одинаковых по объему сосудах находятся разные газы: в первом – водород, во втором – кислород. Определите отношение n₁/n₂ концентраций газов, если массы газов одинаковы (m₁ = m₂).

15.2. На рисунке представлены графики функций распределения молекул идеального газа n во внешнем однородном поле силы тяжести от высоты h для двух разных газов, где m₁ , m₂ - массы молекул газа ( распределение Больцмана). Для этих распределений верными являются утверждения, что

1) масса m₁ больше массы m₂

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

3) масса m₁ меньше массы m₂

4) концентрация молекул газа с меньшей массой на «нулевом уровне» (h = 0) больше

15.3. В баллоне, объем которого V = 10,5 л, находится водород. При температуре t = 0°C давление водорода Р = 100 кПа. Найдите число молекул водорода, скорости которых лежат в интервале от 1,19 км/с до 1,21 км/с.

15.4. В сосуде находится n₁ = 10^–7 моль кислорода и m₂ = 10^–6 г азота. При некоторой температуре давление смеси газов в сосуде равно P = 133 мПа. Молярные массы кислорода и азота считать равными, соответственно, M₁ = 32×10^–3 кг/моль и M₂ = 28×10^–3 кг/моль. Парциальные давления кислорода и азота оказываются равными…

15.5. В сосуде, закрытом поршнем, находится идеальный газ. График зависимости давления газа от температуры при изменении его состояния представлен на рисунке. Наименьшее значение объема соответствует состоянию газа

1) в точке А 2) в точке В

3) в точке С 4) в точке D

15.6. В сосуде объемом V = 6 л находится при нормальных условиях двухатомный газ. Определить удельную теплоемкость C_v этого газа при постоянном объеме. Посмотреть

15.7. Количество ν = 1кмоль азота, находящегося при нормальных условиях (температуре t₁ = 0° С и давлении Р₁ = 0,1 МПа), расширяется адиабатически от объема V₁ до V₂ = 5V₁. Найти приращение внутренней энергии газа и работу, совершенную газом при расширении.

15.8. На рисунке приведен цикл тепловой машины, рабочим веществом которой является 1кмоль одноатомного идеального газа. Цикл состоит из двух ихохор и двух изотерм. Известны параметры первого и третьего состояния: Р₁ = 1,5 10⁶ Па, Т₁ = 480 К и Р₃ = 1,5 10⁵ Па, Т₃ = 280 К. Определите КПД цикла.

15.9. Двигатель работает по циклу Карно. Как изменится КПД теплового двигателя, если при постоянной температуре холодильника 17^оС температуру нагревателя повысить от 127^оС до 447^оС?

15.10. Изменение энтропии при изохорическом охлаждении кислорода от 550 до 275 К составило ΔS = - 28,80 ·10³ Дж/К? Сколько молей кислорода было использовано?

Идз «мкт. Термодинамика» Вариант 16

16.1. Плотность некоторого газа  = 0,06 кг/м³. Средняя квадратичная скорость его молекул равна 600 м/с. Определите давление, которое газ оказывает на стенки сосуда.

16.2. В сосуде, разделенном на равные части неподвижной непроницаемой перегородкой, находится газ. Температуры газа в каждой части сосуда равны, по массе газа в левой части больше, чем в правой М₁> М₂. Функция распределения скоростей молекул газа в сосуде будет описываться кривыми…

16.3. Полагая температуру воздуха и ускорение свободного падения не зависящими от высоты, определите на какой высоте над уровнем моря плотность воздуха в два раза меньше значения на уровне моря. Температуру воздуха считать неизменной и равной t =0°C.

16.4. Масса m = 10 г кислорода находится при давлении Р = 304 кПа и температуре t₁ = 10° С. После расширения вследствие нагревания при постоянном давлении кислород занял объем V₂ = 10 л. Найти объем V₁ газа до расширения и плотности ₁ и ₂ газа до и после расширения.

16.5.Идеальный газ совершает круговой процесс, как показано на рисунке. Давление газа максимально в точке …

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

16.6. Баллон содержит азот массой m = 2 г при температуре T=280 К. Определите суммарную кинетическую энергию поступательного движения всех молекул газа.

16.7. В цилиндре находится водород. Цилиндр закрыт поршнем, на котором лежит груз массой 74 кг. Какое количество теплоты надо подвести к газу, чтобы груз поднялся на 0,6 м? Процесс считать изобарным, теплоемкостью сосуда и внешним давлением пренебречь.

16.8. С одноатомным идеальным газом неизменной массы в количестве = 1 моль происходит циклический процесс, показанный на рисунке. За цикл газ совершает работуА = 5 кДж. Какое количество теплоты получает газ за цикл? Чему равен КПД цикла?

16.9. Газ, совершающий цикл Карно, отдал теплоприемнику 67% теплоты, полученной от теплоотдатчика. Определить температуруT₂теплоприемника, если температура теплоотдатчика T₁=430 К.

16.10. Кусок льда массой m = 0,2 кг, взятый при t₁= –10 °C, был нагрет до температуры t₁= 0 °C и расплавлен. Определить изменение энтропии ΔS в ходе указанных процессов.