Молекулярная физика и термодинамика

Вертикальная цилиндрическая трубка с запаянными концами разделена на две части тонким горизонтальным поршнем, способным перемещаться вдоль нее без трения. Верхняя часть трубки заполнена неоном, а нижняя - гелием, причем массы газов одинаковы. При некоторой температуре поршень находится точно посередине трубки. После того, как трубку нагрели, поршень переместился вверх и стал делить объем трубки в отношении 1:3. Определить, во сколько раз α возросла абсолютная температура газов.

Вертикально расположенный цилиндрический сосуд, закрытый подвижным поршнем массой M = 2 кг, содержит идеальный газ при температуре T₁ = 300 K. На поршень помещают тело массой m = 100 г и нагревают газ так, чтобы поршень занял первоначальное положение. Найти температуру T₂ нагретого газа. Атмосферное давление не учитывать.

Закрытый с обоих концов горизонтальный цилиндр заполнен идеальным газом при температуре t = 27 °C и разделен подвижным теплонепроницаемым поршнем на две равные части длиной L = 50 см каждая. На какую величину Δt нужно повысить температуру газа в одной половине цилиндра, чтобы поршень сместился на расстояние l = 20 см при неизменной температуре газа во второй половине цилиндра?

В цилиндре с подвижным поршнем находится V₁ = 0,8 м³ воздуха при давлении р₁ = 0,5 МПа. Как должен измениться объем, чтобы при повышении давления до p₂ = 0,8 МПа температура воздуха не изменилась?

Найти объем изобарного расширения в цикле паровой машины мощностью 10 кВт, совершающей 120 циклов в минуту, имеющей объем цилиндра V₂ = 10 л, если давление пара в котле Р₁ = 2 МПа. Показатель политропы 2. Объемом V₀ пренебречь.

Идеальный двухатомный газ при давлении p₁ = 1,01∙10⁵ Па занимал объем V₁ = 5 л, а при давлении, втрое большем, – объем V₂ = 2 л. Переход из первого состояния во второе был произведен в 2 этапа: сначала изохорно, а затем изобарно. Найти изменение внутренней энергии газа и произведенную над газом работу.

Цикл тепловой машины, рабочим веществом которой является ν молей идеального одноатомного газа, состоит из изотермического расширения, изохорного охлаждения и адиабатического сжатия. В изохорном процессе температура газа понижается на ΔТ, а КПД тепловой машины равен η. Определите работу, совершённую газом в изотермическом процессе.