ИДЗ 2. Молекулярная физика. Термодинамика

 

1.До какой температуры нужно нагреть запаянный шар, содержащий 9 г воды, чтобы шар разорвался, если известно, что стенки шара выдерживают давление не более 4,053 МПа, а его объем равен 1,2 л.

2. Во сколько раз надо сжать адиабатически газ, состоящий из одноатомных молекул, чтобы их средняя квадратичная скорость увеличилась в 2 раза.

3. У поверхности Земли молекул гелия в 10⁵ раз, а водорода в 10⁶ раз меньше, чем молекул азота. На какой высоте число молекул Не будет равно числу молекул азота. Принять температуру атмосферы равной 273 К.

4. Смесь газов азота и кислорода находится при нормальных условиях. Концентрация кислорода n = 1,7×10²⁰ м^-3. Определить длину свободного пробега молекул азота. Эффективные диаметры молекул 0,36 нм; 0,28 нм.

5.В стальном баллоне емкостью 2 л при температуре 20 °С находится гелий. Давление газа в баллоне 100 кПа. Найти увеличение внутренней энергии газа при нагревании его до 120 °С.

6. Цикл тепловой машины состоит из изотермы, адиабаты и изобары. Изотермический процесс происходит при минимальной температуре цикла. Определить степень сжатия Р₁/Р₂ двухатомного газа, являющегося рабочим веществом цикла, если КПД цикла равен h = 0,3.

7. В сосуде объемом V находятся 4 молекулы идеального газа. Определите вероятность w того, что все молекулы соберутся только в половине этого сосуда.

8. Найти понижение температуры при расширении 20 кг азота в пустоту от V₁ = 1,0 м³ до V₂ = 2 м³.