ИДЗ 2. Молекулярная физика. Термодинамика

 

1.Поршневым воздушным насосом откачивают сосуд объемом V . За один ход поршня насос захватывает объем DV. Сколько следует сделать циклов, чтобы давление в сосуде уменьшилось в h раз. Процесс изотермический.

2.Найти отношение средних арифметических скоростей атомов водорода и азота при одинаковых температурах.

3. Как будет изменяться доля молекул гелия, лежащих в интервале от <v> до <v> + Dv, где Dv = 10 м/c, при увеличении температуры с 300 до 500 К? Нарисуйте графики и дайте графическое толкование решения.

4. Какое предельное число n молекул газа должно находиться в единице объема сферического сосуда, чтобы молекулы не сталкивались друг с другом? Диаметр молекул газа d = 0,3 нм. Диаметр сосуда D = 15 см.

5.В вертикальном цилиндре под поршнем находится 1 моль идеального газа. Масса поршня m, а площадь S. При нагревании на 1 К газ совершает работу по поднятию поршня. Найти эту работу. Давление наружного воздуха не учитывать. Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль·К).

6. Определить минимальную температуру Т₂ идеального многоатомного газа, используемого в качестве рабочего тела в тепловой машине, работающей по циклу, состоящему из двух изотерм (Т₁ = 600 К) и двух изобар (Р₁ = 3Р₂). КПД цикла h = 0,15.

7. В результате изохорического охлаждения углекислого газа массой 44 г температура газа уменьшилась в е раз. Определите изменение энтропии газа.

8. Найдите, во сколько раз давление 1 киломоля кислорода больше его критического давления, если температура кислорода 400 К, а занимаемый объем равен 0,056 м³.

Теоретические вопросы

9.Запишите основной закон вязкого течения и поясните смысл величин, входящих в данный закон.

10.Сколько измерений имеет фазовое пространство молекулы?

Вариант 7