ИДЗ 2. Молекулярная физика. Термодинамика

 

1.В баллоне находится смесь идеальных газов: n₁ = 0,1 моля азота, n₂ = 0,2 моля углекислого газа, n₃ = 0,2 моля угарного газа. Найти молярную массу смеси.

2. Вычислить наиболее вероятную скорость молекул газа, у которого при нормальном атмосферном давлении плотность r = 1 г/л.

3. При какой температуре Т наиболее вероятная скорость молекул азота меньше их среднеквадратичной скорости на 50 м/с; на 20 м/с.

4. Масса азота, прошедшего вследствие диффузии через площадку 50 см² за 20 с, равна 15,6 мг. Температура азота 290 К, а средняя длина свободного пробега его молекул равна 1 мкм. Определить градиент плотности в направлении, перпендикулярном площадке.

5.В стальном цилиндре с легко подвижным поршнем находится идеальный газ. К газу было подведено 5 кДж теплоты. При этом газ совершил работу 1433 Дж. Масса одного моля газа 0,029 кг. Определить удельную теплоемкость газа при постоянном давлении.

6. Тепловая машина работает по циклу, состоящему из двух изобар и двух адиабат. В качестве рабочего тела используется многоатомный идеальный газ. Степень сжатия газа Р₁/Р₂ = 10. Найти КПД цикла.

7. Вода массой 1 кг была охлаждена от 100 до 0 ºС. Удельная теплоемкость воды равна 4,2 кДж/(кг·К). Найдите изменение энтропии в этом процессе.

8. Какой наибольший объем может занимать 1 кг жидкой уг­лекислоты?

 

Теоретические вопросы

9.Как зависит коэффициент диффузии от основных параметров газа?

10.Для каких систем выполняется закон возрастания энтропии? Является ли наша Вселенная такой системой?

Вариант 17