Молекулярная физика и термодинамика

Бутылка заполнена газом и плотно закрыта пробкой, площадь сечения которой S = 2,4 см². До какой температуры T нужно нагреть газ, чтобы пробка вылетела из бутылки, если сила трения, удерживающая пробку равна F = 12 Н? Первоначальное давление воздуха в бутылке и наружное одинаково и равно p₀ = 100 кПа, а начальная температура T₀ = 270 K. Ответ дать в градусах Цельсия.

В закрытом цилиндрическом сосуде, имеющем площадь основания S = 9,8 см² находится газ, разделённый на два отсека тепло непроводящим поршнем массой m=10 кг. Поршень может свободно скользить вертикально вдоль сосуда. Абсолютная температура газа над поршнем в 2,25 раза меньше температуры газа под поршнем, а масса газа над поршнем в 2,25 раза больше массы газа под поршнем. В состоянии механического равновесия объем верхнего отсека в 3 раза больше нижнего. Пренебрегая трением и массой газа по сравнению с массой поршня, найти давление газа в каждом отсеке.

В закрытом сосуде находится газ под давлением 200 кПа. Какое давление установится в этом сосуде, если после кратковременного открытия крана 30% массы газа выйдет наружу? Выберите один из ответов [кПа]: 100; 120; 140; 160.

В баллоне ёмкостью 5 л находится водород под давлением 5∙10⁵ Па, в другом баллоне ёмкостью 10 л находится кислород под давлением 10⁶ Па. Баллоны соединяют трубкой, имеющей кран. Какое давление устанавливается в баллонах при открывании крана? Считать, что процесс происходит при неизменной температуре.

Сколько молекул воздуха находится в пустом помещении объёмом 100 м³ при температуре 27°C и давлении 10⁵ Па? Использовать модельное представление о воздухе как идеальном газе с усредненной молярной массой 29∙10^-3 кг/моль.

Какую температуру имел газ в герметическом сосуде, если при нагревании его на 500 K давление возросло в 3 раза? Выберите один из ответов [К]: 250; 300; 350; 400.

Двадцать грамм гелия (молярная масса µ = 4∙10^-3 кг/моль) участвует в термодинамическом процессе 0-1-2, изображенном на рисунке. Найти результирующее количество тепла, полученное газом.

В воду опущена на очень малую глубину стеклянная трубка с диаметром d внутреннего канала, равным 1 мм. Найти массу m воды, вошедшей в трубку. Смачивание считать полным.

Кислород при неизменном давлении p = 80 кПа нагревается. Его объем увеличивается от V₁ = 1 дм³ до V₂ = 3 м³. Определить: 1) изменение ∆U внутренней энергии кислорода; 2) работу A, совершенную им при расширении; 3) количество теплоты Q, сообщенное газу.