Физика

201. Определить количество вещества и число молекул кислорода массой
0,5 кг.
202. Вода при 40 С занимает объем 1 см3
. Определить количество вещества и
число молекул воды.
203. Найти молярную массу и массу одной молекулы поваренной соли (NaCl).
204. Определить количество вещества водорода, заполняющего сосуд
объемом 3 л, если концентрация молекул газа в сосуде
18 3 2 10 
 м .
205. В баллоне емкостью 3 л содержится кислород массой 10 г. Определить
концентрацию молекул газа.
206. В баллоне находится газ при температуре 400 К. До какой температуры
надо нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в 1,5 раза?
207. В сосуде, имеющем форму шара, радиус которого 0,1 м, находится 56 г
азота. До какой температуры можно нагреть сосуд, если его стенки
выдерживают давление
5 510
Па?
208. Вычислить плотность азота, находящегося в баллоне под давлением 2
МПа и имеющего температуру 400 К.
209. Найти плотность азота при температуре 400 К и давлении 2 МПа.
210. Определить плотность водяного пара, находящегося под давлением 2,5
кПа и имеющего температуру 250 К.
211. Определить внутреннюю энергию водорода, а также среднюю
кинетическую энергию молекулы этого газа при температуре 300 К, если
количество вещества этого газа равно 0,5 моль.
212. Определить суммарную кинетическую энергию поступательного
движения всех молекул газа, находящегося в сосуде вместимостью 3 л под
давлением 540 кПа.
213. Молярная внутренняя энергия некоторого двухатомного газа равна
6,02 кДж/моль. Определить среднюю кинетическую энергию вращательного
движения одной молекулы этого газа. Газ считать идеальным.
214. Определить среднюю кинетическую энергию одной молекулы водяного
пара при температуре 500 К.
215. Водород находится при температуре 300 К. Найти среднюю
кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы, а также
суммарную кинетическую энергию всех молекул этого газа; количество
водорода 0,5 моль.
216. При какой температуре средняя кинетическая энергия поступательного
движения молекулы газа равна
21 4,14 10

Дж?
217. Найти среднюю кинетическую энергию вращательного движения всех
молекул, содержащихся в 0,20 г водорода при температуре 27 0С.
16
218. Давление идеального газа 10 мПа, концентрация молекул
10 810
см-3
.
Определить среднюю кинетическую энергию поступательного движения
одной молекулы и температуру газа.
219. Кислород массой 1 кг находится при температуре 320 К. Определите: 1)
внутреннюю энергию молекул кислорода; 2) среднюю кинетическую энергию
вращательного движения молекул кислорода. Газ считайте идеальным.
220. Чему равна энергия вращательного движения молекул, содержащихся в
1 кг азота при температуре 70 С?
221. Определить среднюю длину свободного пробега молекул кислорода,
находящегося при температуре 00 С, если среднее число столкновений,
испытываемых молекулой в 1 с, равно
9 3,710 .
222. При каком давлении средняя длина свободного пробега молекул водорода
равна 2,5 см, если температура газа равна 670 С? Диаметр молекулы водорода
примите равным 0,28 нм.
223. Средняя длина свободного пробега молекул водорода при нормальных
условиях составляет 0,1 мкм. Определите среднюю длину их свободного
пробега при давлении 0,1 мПа, если температура газа остается постоянной.
224. Определить: 1) плотность воздуха в сосуде; 2) концентрацию его
молекул; 3) среднюю длину свободного пробега молекул, если сосуд откачан
до давления 0,13 Па. Диаметр молекул воздуха примите равным 0,27 нм.
Температура воздуха 300 К.
225. В сосуде, объем которого 1 л, содержится 5 г идеального газа под
давлением
5 0,510
Па. Определить среднюю квадратичную скорость молекул
газа.
226. Кислород находится при температуре 470 С. Определить: 1)
кинетическую энергию одной молекулы; 2) среднюю квадратичную скорость
молекул.
227. Определить среднюю арифметическую скорость молекул идеального
газа, плотность которого при давлении 35 кПа составляет 0,3 кг/ м3
.
228. Средняя квадратичная скорость некоторого газа при нормальных
условиях равна 480 м/с. Сколько молекул содержит 1 г этого газа?
229. В баллоне вместимостью 10 л находится гелий массой 2 г. Определить
среднюю длину свободного пробега молекул гелия. Диаметр молекулы
принять равным 0,19 нм.
17
230. Определить среднюю квадратичную скорость молекул аргона,
находящегося под давлением 0,1 МПа, если известно, что средняя длина
свободного пробега его молекул 0,1 мкм. Диаметр молекулы аргона принять
равным 0,29 нм.
231. Определить молярную массу двухатомного газа и его удельные
теплоемкости если известно, что разность ср–сv удельных теплоемкостей
этого газа равна 260 Дж/(
кгК
).
232. Найти удельные сp и cv, а также молярные CP и Cv теплоемкости
углекислого газа.
233. Определить показатель адиабаты

идеального газа, который при
температуре 350 К и давлении 0,4 МПа занимает объем 300л и имеет
теплоемкость Cv = 857 Дж/К.
234. В сосуде вместимостью 6 л находится при нормальных условиях двух
атомный газ. Определить теплоемкость Cv этого при постоянном объеме.
235. Вычислить удельные теплоемкости газа, зная, что его молярная масса
3
4 10 

кг/моль и отношение теплоемкостей Cp / Cv = 1,67.
236. Определить удельные теплоемкости cv и cp, если известно, что некоторый
двухатомный газ при нормальных условиях имеет плотность 1,43 кг/ м3
.
237. Считая азот идеальным газом, определить его удельную теплоемкость:
1) для изохорного процесса; 2) для изобарного процесса.
238. Найти молярную массу среды, для которой удельная изобарная
теплоемкость сp = 1820 Дж/(
кгК
) и изохорная cv = 1360 Дж/(
кгК
).
239. Определить число степеней свободы молекул и молярные теплоемкости
Cp и Cv газа, если его показатель адиабаты равен 1,4.
240. Одноатомный газ при нормальных условиях занимает объем 5 л.
Вычислить теплоемкость Cv этого газа при постоянном объеме.
241. Определить какое количество теплоты необходимо сообщить аргону
массой 400 г, чтобы нагреть его на 100 К: 1) при постоянном объеме; 2) при
постоянном давлении.
242. Работа расширения некоторого двухатомного идеального газа составляет
2 кДж. Определить количество подведенной к газу теплоты, если процесс
протекал: 1) изотермически; 2) изобарно.
18
243. Какое количество теплоты выделится, если азот массой 1 г, взятый при
температуре 280 К под давлением р1 = 0,1 МПа, изотермически сжать до
давления р2 = 1 МПа?
244. Водород занимает объем 10 м3 при давлении р1 = 0,1 МПа. Его нагрели
при постоянном объеме до давления р2 = 0,3 МПа. Определить изменение
внутренней энергии газа, работу, совершенную им, и теплоту, сообщенную
газу.
245. Газ, занимающий объем 12 л под давлением 100 кПа, был изобарно
нагрет от температуры Т1 = 300 К до Т2 = 400 К. Определить работу
расширения газа.
246. Расширяясь, водород совершил работу 6 кДж. Определить количество
теплоты, подведенное к газу, если процесс протекал: 1) изобарно;
2) изотермически.
247. Азот массой 14 г сжимают изотермически при температуре 300 К от
давления 100 кПа до давления 500 кПа. Определить: 1) изменение внутренней
энергии газа; 2) работу сжатия; 3) количество выделившейся теплоты.
248. Водород массой 4 г был нагрет на
Т 10К
при постоянном давлении.
Определить работу расширения газа.
249. Гелий массой 1 г был нагрет на
Т 100К
при постоянном давлении.
Определить:1) количество теплоты, переданное газу; 2) работу расширения;
3) изменение внутренней энергии газа.
250. Кислород при неизменном давлении 80 кПа нагревается. Его объем
увеличивается от V1 = 1 м3 до V2 = 3 м3
. Определить: 1) изменение внутренней
энергии кислорода; 2) работу, совершенную им при расширении;
3) количество теплоты, сообщенное газу.
251. Совершая цикл Карно, газ отдал холодильнику 0,25 теплоты, полученной
от нагревателя. Определить температуру холодильника, если температура
нагревателя 400 К.
252. При прямом цикле Карно тепловая машина совершает работу 1000 Дж.
Температура нагревателя 500 К, температура холодильника 300 К. Определить
количество теплоты, получаемое машиной от нагревателя.
253. В результате кругового процесса газ совершил работу 2 кДж и передал
холодильнику количество теплоты 8,4 кДж. Определить КПД цикла.
19
254. Газ, совершающий цикл Карно, 3/4 теплоты, полученной от нагревателя,
отдает холодильнику. Температура холодильника 00С. Определить
температуру нагревателя.
255. Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, имеет
температуру нагревателя 227 0С, температуру холодильника 127 0С. Во
сколько раз нужно увеличить температуру нагревателя, чтобы КПД машины
увеличился в 3 раза?
256. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя 500 К,
холодильника 300 К. Работа изотермического расширения газа составляет
2 кДж. Определить: 1) термический КПД цикла; 2) количество теплоты,
отданное газом при изотермическом сжатии холодильнику.
257. Идеальный газ, совершающий цикл Карно, 70% количества теплоты,
полученного от нагревателя, отдает холодильнику. Количество теплоты,
получаемое от нагревателя, равно 5 кДж. Определить: 1) термический КПД
цикла; 2) работу, совершенную при полном цикле.
258. Идеальный газ совершает цикл Карно. Газ получил от нагревателя
количество теплоты 5,5 кДж и совершил работу 1,1 кДж. Определить:
1) термический КПД цикла; 2) отношение температур нагревателя и
холодильника.
259. Идеальный газ совершает цикл Карно при температурах холодильника
290 К и нагревателя 400 К. Во сколько раз увеличится термический КПД
цикла, если температура нагревателя возрастет до
T
1 600K 1

?
260. Газ, совершающий цикл Карно, отдал холодильнику количество теплоты
14 кДж. Определить температуру нагревателя, если при температуре
холодильника 280 К работа цикла 6 кДж.