Онлайн-магазин готовых решений

Определить коэффициент внутреннего трения для водорода, имеющего температуру 27° С. (Эффективный диаметр молекулы водорода 2,3∙10^-10 м).

Два баллона соединены не проводящей тепло тонкой трубкой. Объемы баллонов V₁ = 12∙10⁻² м³, V₂ = 8∙10⁻² м³. В баллонах находится идеальный газ в количестве ν = 3 моль. Первый баллон поддерживается при температуре t₁ = 0°С. До какой температуры нужно нагреть второй баллон, чтобы в нем осталась 1/3 общего количества газа? Каким будет давление в сосудах?

В сосуде объемом V₁ находится одноатомный газ при давлении p₁ и температуре T₁, а в сосуде объемом V₂ такой же газ при давлении p₂ и температуре T₂. Какое давление и температура установятся в сосудах при их соединении? Теплообменом с окружающей средой и стенками сосудов пренебречь.

При адиабатическом расширении 3,6 кг водяного пара его температура падает на 200 К. Определить работу расширения пара.

Один моль идеального одноатомного газа последовательно участвует в двух процессах: 1 - 2 и 2 - 3 (см. рисунок). В первом из них давление $p$ пропорционально температуре $T$, во втором $p$ пропорционально $\sqrt T$. Определите молярную теплоёмкость газа в каждом из двух процессов.

В pV-координатах цикл теплового двигателя, использующего в качестве рабочего вещества постоянное количество идеального одноатомного газа, представляет собой ромб, диагонали которого параллельны координатным осям (см. рисунок). Найти температуру газа в точке 4, если КПД цикла η = 0,125, в точке 1 температура газа минимальна, в точке 3 максимальна, а в точке 2 равна T₂ = 600 K.

Одноатомный идеальный газ в количестве ν = 10 моль сначала охладили, уменьшив давление в n = 3 раза, а затем нагрели до первоначальной температуры T₁ = 300 K (см. рисунок). Какое количество теплоты получил газ на участке 2-3?

В баллоне находится смесь азота N₂ и водорода Н₂. При некоторой температуре T, при которой все молекулы азота диссоциировали на атомы, а диссоциацией молекул водорода еще можно пренебречь, давление смеси в баллоне оказалось равным p. При температуре 2T, при которой молекулы обоих газов полностью диссоциировали, давление в баллоне стало равным 3p. Каково отношение α числа атомов азота к числу атомов водорода в смеси?

Одна и та же масса воздуха сжимается первый раз изотермически, второй раз – адиабатно. Начальные параметры в обоих случаях одинаковы. Найти отношение работы сжатия при адиабатном процессе к работе при изотермическом процессе, в обоих процессах объем уменьшился в пять раз.

В вертикально расположенном цилиндрическом сосуде под поршнем весом Р = 20 Н содержится идеальный одноатомный газ. Между поршнем и неподвижной опорой располагается пружина, жесткость которой k = 200 Н/м. Расстояние между поршнем и дном сосуда H = 30 см, при этом пружина не деформирована. Какое количество теплоты Q нужно сообщить газу, чтобы поршень переместился на расстояние Δh = 10 см? Атмосферное давление не учитывать.

Кислород массой 20 г нагревается от температуры 20° С до температуры 220° С. Найти изменение энтропии при изохорическом нагревании.

Сероводород H₂S массой 6 кг, занимающий объём 3 м³, при температуре 27°С сжали адиабатически так, что давление его увеличилось в два раза. Найти конечную температуру, объём и изменение внутренней энергии газа.

Цикл теплового двигателя, рабочим веществом которого является моль аргона, состоит из двух изохор (1-2 и 3-4) и двух изобар (2-3 и 4-1). Точка 5 лежит посередине между точками 1 и 4 на изобаре. Абсолютная температура газа в состояниях 2 и 5 равна T₂ = 300 K, а в состоянии 3 равна T₃ = 400 K. Найти КПД η этого цикла.

Какую минимальную мощность должен потреблять мотор морозильника, работающего по циклу Карно, в камере которого поддерживается температура t₁ = -23 °C, если в нее через стенки поступает количество теплоты, равное q = 0,1 МДж за время τ = 1 ч? Температура радиатора морозильника равна t₁ = 57 °C, а КПД мотора равен η = 0,8.

Какое количество теплоты необходимо, чтобы при постоянном давлении p = 1 атм. перевести m = 36 г воды, имеющей температуру t₁ = 20 °C, в состояние с температурой t₂ = 120 °C? При указанном процессе удельная теплоемкость воды c = 4,2 Дж/(г·K), удельная теплота парообразования r = 2,26 кДж/г, а внутренняя энергия моля водяного пара в n = 2 раза больше, чем внутренняя энергия моля идеального одноатомного газа при той же температуре. Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль·К), молярная масса воды M_H20 = 18 г/моль.

Над идеальным одноатомным газом проводят процесс, изображенный на рисунке. Найти работу A, совершаемую газом в этом процессе, если на участке 2-3 газ получает количество теплоты Q₂₃ = 200 Дж. Объем газа в точках 2 и 4 один и тот же, давление газа в точке 2 в два раза больше давления газа в точке 1.

При повышении температуры идеального одноатомного газа на ΔT₁ =150 K среднеквадратичная скорость его молекул возросла от v₁ = 400 м/с до v₂ = 500 м/с. На какую величину ΔT₂ нужно дополнительно повысить температуру этого газа, чтобы увеличить среднеквадратичную скорость его молекул от v₂ = 500 м/с до v₃ = 600 м/с?

Вертикально расположенный замкнутый цилиндрический сосуд разделен на две части подвижным поршнем. В обеих частях сосуда содержится один и тот же идеальный газ. Расстояние между поршнем и дном сосуда H₁ = 30 см. Сосуд переворачивают так, что дном становится его верхняя плоскость. В новом положении расстояние между дном сосуда и поршнем составляет H₂ = 20 см. Найти отношение α массы газа, содержавшегося в той части сосуда, которая первоначально находилась вверху к массе газа содержавшегося в другой части сосуда. Высота сосуда L = 60 см. Температуру считать постоянной, толщиной поршня пренебречь.

Атмосфера некоторой сферической планеты состоит по массе на 3/4 из азота и на 1/4 из метана. Атмосферное давление вблизи поверхности планеты равно p₀ = 1,6∙10⁵ Па, ускорение свободного падения g = 1,4 м/c². При глобальном похолодании на планете образовался метановый океан, и у поверхности этого океана давление паров метана стало составлять r = 50% от давления его насыщенных паров. Пренебрегая вращением планеты, найти глубину океана, если плотность жидкого метана равна ρ = 430 кг/м³, а давление его насыщенных паров при данной температуре равно p_н = 40 кПа. Высота атмосферы и глубина океана намного меньше радиуса планеты.

Теплоизолированный сосуд объемом V = 0,5 м³ содержит одноатомный газ, молярная масса которого М = 4 г/моль. В сосуд вводится дополнительно m = 1 г такого же газа при температуре T = 400 K. На какую величину Δp изменится давление? Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль∙K).

Воздушный шар, оболочка которого имеет массу m = 145 кг и объем V = 230 м³, наполняется горячим воздухом при нормальном атмосферном давлении и температуре окружающего воздуха t₀ = 0 °C. Какую минимальную температуру t должен иметь воздух внутри оболочки, чтобы шар начал подниматься. Оболочка шара нерастяжима и имеет в нижней части небольшое отверстие.

Определить массу воды m, которую теряет человек за τ = 1 час в процессе дыхания, исходя из следующих данных. Относительная влажность вдыхаемого воздуха f₁ = 60 %, относительная влажность выдыхаемого воздуха f₂ = 100 %. Человек делает в среднем n = 15 вдохов в t = 1 минуту, вдыхая каждый раз V = 2,5 л воздуха. Температуру вдыхаемого и выдыхаемого воздуха принять t = 36 °C; давление насыщенного водяного пара при этой температуре p_н = 5,9 кПа. Молярная масса воды M = 18 г/моль, универсальная газовая постоянная R= 8,31 Дж/(моль∙K).

Тигель, содержащий некоторое количество олова, нагревают на плитке, выделяющей в единицу времени постоянное количество теплоты. За время τ₀ = 20 мин температура олова повысилась от t₁ = 20 °C до t₂ = 70 °C, а еще через τ = 166 мин олово полностью расплавилось. Найти удельную теплоемкость олова c, если его температура плавления t_ПЛ = 232 °C, а удельная теплота плавления λ = 58,5 кДж/кг. Теплоемкостью тигля и потерями теплоты пренебречь.

У поверхности Земли концентрация молекул азота в 2,6 раз меньше концентрации кислорода. На какой (в км) высоте концентрации этих газов станут равными? Среднюю температуру атмосферы считать равной 280 К.