Молекулярная физика и термодинамика

Кислород при температуре t = 77° С и давлении p = 0,20∙10⁶ Па занимает объем V = 10 л. Какова его масса?

На диаграмме p, V (рис.) изображены четыре состояния идеального газа. Чем отличаются состояния: а) 3 и 4; б) 3 и 2; в) 3 и 1? Укажите состояния с наибольшей и наименьшей внутренней энергией.

Газ, находившийся первоначально при температуре t₁ = 0 °C, подвергается сжатию, в результате этого объем газа уменьшается в 10 раз. Считая процесс сжатия адиабатическим, определить, до какой температуры t₂ нагревается газ вследствие сжатия. Показатель адиабаты γ = 1,4.

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

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.

Моль гелия используется в качестве рабочего вещества теплового двигателя, работающего по циклу 1-2-3-1. На участке 1-2 этого цикла среднеквадратичная скорость и теплового движения атомов гелия изменяется обратно пропорционально его концентрации n, на участке 2-3 величина n остается постоянной, а на участке 3-1 величина n изменяется обратно пропорционально квадратному корню из n. Найти КПД этого цикла η, если на участке 1-2 энергия теплового движения атомов гелия увеличивается в k = 4 раза.