РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСВЕЛЛА И БОЛЬЦМАНА

1.8.Какой физический смысл имеет площадка под кривой распределения молекул по скоростям. Как выбирается ширина площадки?

2.8.Найти среднюю арифметическую скорость молекулы водорода при температуре кипения водорода Т = 20 К и при Т = 5000 К, когда почти все молекулы диссоциированы на атомы.

Ответ: 462 м/c; 7,3 км/с.

3.8. Определить температуру газа, для которой средняя квадратичная скорость молекул водорода больше их наиболее вероятной скорости на Dv = 400 м/с.

Ответ: 380 К.

4.8. В баллоне находится 2,5 г кислорода. Найти число молекул кислорода, скорости которых превышают значение средней квадратичной скорости.

Ответ: 1,9×10²².

ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА

1.8.Как внутреннее трение зависит от температуры?

2.8. Чему равна масса азота, заполняющего объем V = 100 см³, если длина свободного пробега его молекул равна l = 23,2 нм? Эффективный диаметр молекул d = 0,28 нм.

Ответ: m = 0,5 г.

3.8. Определите массу азота, прошедшего вследствие диффузии через площадку 50 см² за 20 с, если «градиент» плотности в направлении, перпендикулярном площадке, равен 1 кг/м⁴. Температура азота 290 К, а средняя длина свободного пробега его молекул равна 1 мкм.

Ответ: m = 15,6 мг.

ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ

1.8.Какие процессы, протекающие в термодинамической системе, называют адиабатными? Запишите первое начало термодинамики для адиабатного процесса.

2.8.Азот (N₂), расширяясь адиабатно, совершает работу, равную 480 кДж. Определить конечную температуру газа, если до расширения она была 362 К. Масса азота 12 кг.

Ответ: 308 К.

3.8.Один литр гелия, находившегося при нормальных условиях, за счет полученного извне тепла изотермически расширился до объема 2 л. Найти работу, совершенную газом при расширении, и количество подведенной к газу теплоты. Нормальные условия это: температура 0 °С, давление 1,01·10⁵ Па; один моль газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 л; масса 1 моля гелия – 4 г.

Ответ: 70 Дж; 70 Дж.

4.8.Нагревание одного моля идеального газа при постоянном давлении на 50 К потребовало 1454 Дж теплоты. Найти число атомов в молекуле этого газа и работу, совершенную газом при его нагревании.

Ответ: 2; 415,5 Дж.