Задания по теме «Молекулярная физика и термодинамика», вариант 5 для ИСИ СФУ

Молекула кислорода, ударившись о стенку сосуда, передала ей импульс ∆р=5,06×10^-23 кг×м/с. Найти температуру газа в сосуде, если скорость данной молекулы была направлена под углом a = 30⁰ к стенке и равнялась удвоенной среднеквадратичной скорости.

Некоторая масса водорода находится при температуре Т₁ =200 К и давлении р₁ =0,4кПа. Газ нагревают до температуры Т₂ =10000 К, при которой молекулы водорода практически полностью распадаются на атомы. Найти давление р₂ газа, если его объем и масса остались без изменения.

В закрытом воздухе объемом 61 л находятся равные массы аргона и азота при нормальных условиях. Какое количество теплоты нужно сообщить этой газовой смеси, чтобы нагреть ее на 60⁰ С?

В теплоизолированном цилиндре с поршнем находится азот массой m=0,2 кг при температуре t₁=20⁰ C. Азот, расширяясь, совершает работу А= 4,47 кДж. Найти изменение внутренней энергии азота ΔU и его температуру t₂ после расширения. Удельная теплоемкость азота при постоянном объеме – С_v =745 Дж/кг×К

Сосуд разделен пополам полупроницаемой перегородкой. Объем каждой части – 1 л. В левую половину введены водород массой 2 г и азот массой 28 г. Справа от перегородки – вакуум. Какое давление установится в обеих частях сосуда, если перегородка пропускает только водород, а температура остается постоянной и равной 373 К?

Объем газа при адиабатическом сжатии уменьшился в 10 раз, а давление увеличилось в 21,4 раза. Определить соотношение удельной теплоемкости при постоянном давлении и удельной теплоемкости при постоянном объеме.

Один киломоль одноатомного идеального газа находится при температуре Т₁ =400К и под давлением р₁=10⁶ Па. В результате изохорического процесса внутренняя энергия газа изменилась на ΔU= –12,5×10⁵ Дж. Определить параметры конечного состояния газа (V₂; p₂; T₂).

Некоторая масса газа, занимающего объем V₁ =0,01 м³ , находится под давлением р₁ =1×10⁵ Па (при температуре T₁ =300К). Газ нагревают при постоянном объеме до температуры T₂ =320К, а затем при постоянном давлении – до температуры T₃ =350К. Найти работу, совершаемую газом, при переходе из состояния 1 в состояние 3.

Кислород, занимающий при давлении 1 МПа объем 5 л, расширился в 3 раза. Определить конечное давление и работу, совершенную газом, если процесс – адиабатический.

Кислород массой 10 г находится под давлением 0,3 МПа и при температуре 10⁰ С. После нагревания при постоянном давлении газ занял объем 10 л. Найти количество теплоты, полученное газом, и энергию теплового движения молекул газа до и после нагревания.

Газ совершает цикл Карно. Температура охладителя 17⁰ С. Как изменится кпд цикла, если температура нагревателя повысилась от 127 до 447⁰ С?