Молекулярная физика и термодинамика

Вычислить количество тепла, необходимое для нагревания воздуха от 0 °С до 20 °С при постоянном объеме, если первоначально он находился при атмосферном давлении и занимал объем 30 м³. Удельная теплоемкость воздуха c_p = 238 Дж/(кг ∙К), молярная масса воздуха равна 0,029 кг/моль, показатель адиабаты k = 1,4.

Найти суммарное изменение энтропии (воды и железа) при погружении 0,1 кг железа, нагретого до температуры t₁ = 300 °С в воду при температуре t₀ = 14 °С. Удельная теплоемкость железа c = 0,11 кал/(г·°C). Считать, что воды так много, что её температура практически не изменилась. Ответ привести в единицах СИ.

На газовой плите стоит цилиндрическая кастрюля с площадью поперечного сечения S = 200 см², в которой кипятятся 2 литра воды. Если подвод теплоты от горелки не меняется с течением времени, то за 10 минут выкипает слой воды толщиной h = 1 см. В кастрюлю начинают бросать с постоянной скоростью маленькие шарики льда, имеющие температуру t = 0 °C. Какую массу M таких шариков в минуту надо бросать для поддержания постоянного уровня кипящей воды в этой кастрюле?

Азот массой 2 г, имевший температуру 300 К, был адиабатически сжат так, что его объём уменьшился в 10 раз. Определить конечную температуру газа и работу сжатия

Определить температуру газа, при которой средняя квадратичная скорость молекул водорода больше их наиболее вероятной скорости на Δv = 400 м/с. Найти среднюю арифметическую скорость молекул водорода при этой температуре.

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

Внутри закрытого подвижным поршнем массой m = 9,8 кг цилиндра находится газ. Площадь дна цилиндра S = 10 см². Первоначально газ занимал объем V₀ = 5 л и у него была температура t₀ = 0 °С. Сколько теплоты нужно подвести к газу, чтобы нагреть его на ΔТ = 10 K? Если поршень закреплён, то нагрев на ту же температуру при прежних условиях требует подвода Q = 90 Дж. Атмосферное давление снаружи нормальное. Трения нигде нет.

В цилиндре под поршнем находится m = 80 г неона. Его нагревают на ∆Т = 100 К от первоначальной температуры T₁ = 300 К. Этот процесс идёт так, что температура газа меняется пропорционально квадрату давления. Какую работу совершает газ в этом процессе и сколько тепла было к нему подведено?

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.