Задачи

Од­но­атом­ный иде­аль­ный газ в ко­ли­че­стве 0,04 моль, на­хо­дя­щий­ся в со­су­де под по­движ­ным порш­нем, изо­тер­ми­че­ски рас­ши­ря­ет­ся при тем­пе­ра­ту­ре 450 К. Мас­са газа в со­су­де оста­ёт­ся не­из­мен­ной.

Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие меж­ду фи­зи­че­ски­ми ве­ли­чи­на­ми, ха­рак­те­ри­зу­ю­щи­ми газ, и фор­му­ла­ми, вы­ра­жа­ю­щи­ми их за­ви­си­мость от объ­ёма газа.

К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию из вто­ро­го столб­ца и за­пи­ши­те в та­бли­цу вы­бран­ные циф­ры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

Од­но­атом­ный иде­аль­ный газ в ко­ли­че­стве 0,05 моль, на­хо­дя­щий­ся в со­су­де под по­движ­ным порш­нем, изо­тер­ми­че­ски рас­ши­ря­ет­ся при тем­пе­ра­ту­ре 400 К. Мас­са газа в со­су­де оста­ёт­ся не­из­мен­ной.

Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие меж­ду фи­зи­че­ски­ми ве­ли­чи­на­ми, ха­рак­те­ри­зу­ю­щи­ми газ, и фор­му­ла­ми, вы­ра­жа­ю­щи­ми их за­ви­си­мость от дав­ле­ния газа.

К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию из вто­ро­го столб­ца и за­пи­ши­те в та­бли­цу вы­бран­ные циф­ры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие меж­ду про­цес­са­ми, в ко­то­рых участ­ву­ет 1 моль од­но­атом­но­го иде­аль­но­го газа, и фи­зи­че­ски­ми ве­ли­чи­на­ми — из­ме­не­ние вну­трен­ней энер­гии; — ра­бо­та газа), ко­то­рые их ха­рак­те­ри­зу­ют.

К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию из вто­ро­го столб­ца и за­пи­ши­те в та­бли­цу вы­бран­ные циф­ры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие меж­ду про­цес­са­ми, в ко­то­рых участ­ву­ет 1 моль од­но­атом­но­го иде­аль­но­го газа, и фи­зи­че­ски­ми ве­ли­чи­на­ми, (где — из­ме­не­ние вну­трен­ней энер­гии; — ра­бо­та газа), ко­то­рые их ха­рак­те­ри­зу­ют.

К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию из вто­ро­го столб­ца и за­пи­ши­те в та­бли­цу вы­бран­ные циф­ры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

В не­глу­бо­ком со­су­де на­блю­да­ют уста­но­вив­ший­ся про­цесс ки­пе­ния воды, при этом со дна со­су­да к по­верх­но­сти под­ни­ма­ет­ся га­зо­вый пу­зы­рёк. Как из­ме­ня­ют­ся при подъ­ёме объ­ём пу­зырь­ка и сред­няя ки­не­ти­че­ская энер­гия мо­ле­кул во­дя­но­го пара?

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1. уве­ли­чи­ва­ет­ся
2. умень­ша­ет­ся
3. не из­ме­ня­ет­ся

За­пи­ши­те в та­бли­цу вы­бран­ные циф­ры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Циф­ры в от­ве­те мо­гут по­вто­рять­ся.

В гер­ме­тич­ном со­су­де под по­движ­ным порш­нем на­хо­дит­ся иде­аль­ный газ. Как из­ме­нят­ся кон­цен­тра­ция и ко­ли­че­ство ве­ще­ства газа в со­су­де, если умень­шить его объ­ём?

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1. уве­ли­чи­ва­ет­ся
2. умень­ша­ет­ся
3. не из­ме­ня­ет­ся

За­пи­ши­те в та­бли­цу вы­бран­ные циф­ры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Циф­ры в от­ве­те мо­гут по­вто­рять­ся.

В ком­на­те объ­емом тем­пе­ра­ту­ра с под­ня­лась до На ка­кую ве­ли­чи­ну из­ме­ни­лась мас­са воз­ду­ха в ком­на­те, если ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние Мо­ляр­ная мас­са воз­ду­ха уни­вер­саль­ная га­зо­вая по­сто­ян­ная

Кон­цен­тра­ция мо­ле­кул раз­ре­жен­но­го газа в со­су­де была уве­ли­че­на вдвое, а аб­со­лют­ная тем­пе­ра­ту­ра газа — умень­ше­на в 4 раза. Во сколь­ко раз при этом умень­ши­лось дав­ле­ние газа?

От­вет: в раз(а)

На -диа­грам­ме по­ка­за­ны два про­цес­са, про­ве­дён­ные с од­ним и тем же ко­ли­че­ством га­зо­об­раз­но­го нео­на (где — дав­ле­ние нео­на, — его объ­ем).

Из при­ве­дён­но­го ниже спис­ка вы­бе­ри­те все вер­ные утвер­жде­ния, ха­рак­те­ри­зу­ю­щие про­цес­сы на ри­сун­ке.

1. В про­цес­се 2 аб­со­лют­ная тем­пе­ра­ту­ра нео­на изо­бар­но уве­ли­чи­лась в 2 раза.

2. В про­цес­се 1 плот­ность нео­на уве­ли­чи­лась в 5 раз.

3. Ра­бо­та, со­вер­шён­ная не­о­ном, в обо­их про­цес­сах оди­на­ко­ва.

4. В про­цес­се 1 объ­ём нео­на изо­бар­но уве­ли­чил­ся в 4 раза.

5. В про­цес­се 2 кон­цен­тра­ция мо­ле­кул нео­на уве­ли­чи­лась в 2 раза.

От­вет:

В со­су­де не­из­мен­но­го объ­ёма на­хо­ди­лась при ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ре смесь двух иде­аль­ных га­зов, по 1 моль каж­до­го. По­ло­ви­ну со­дер­жи­мо­го со­су­да вы­пу­сти­ли, а за­тем до­ба­ви­ли в со­суд 1 моль пер­во­го газа. Как из­ме­ни­лись в ре­зуль­та­те пар­ци­аль­ное дав­ле­ние пер­во­го газа и сум­мар­ное дав­ле­ние га­зов, если тем­пе­ра­ту­ра в со­су­де под­дер­жи­ва­лась не­из­мен­ной?

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1. уве­ли­чи­ва­ет­ся
2. умень­ша­ет­ся
3. не из­ме­ня­ет­ся

За­пи­ши­те в та­бли­цу вы­бран­ные циф­ры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Циф­ры в от­ве­те мо­гут по­вто­рять­ся.

В ста­кан ка­ло­ри­мет­ра, со­дер­жа­щий 250 г воды, опу­сти­ли ку­сок льда мас­сой 140 г, имев­ше­го тем­пе­ра­ту­ру 0 °С. По­сле того как на­сту­пи­ло теп­ло­вое рав­но­ве­сие, весь лёд рас­та­ял, и тем­пе­ра­ту­ра воды ста­ла рав­ной 0 °С. Опре­де­ли­те на­чаль­ную тем­пе­ра­ту­ру воды. Теп­ло­ём­ко­стью ка­ло­ри­мет­ра и теп­ло­об­ме­ном с окру­жа­ю­щей сре­дой пре­не­бречь.

Один моль иде­аль­но­го газа из­ме­ня­ет свое со­сто­я­ние по цик­лу, в ко­то­ром (4-1) и (2-3) — изо­хо­ры, (3-4) — изо­ба­ра, (1-2) — про­цесс с ли­ней­ной за­ви­си­мо­стью дав­ле­ния от объ­ема. Тем­пе­ра­ту­ра в со­сто­я­ни­ях 1, 2, 3, 4 рав­на со­от­вет­ствен­но Ка­кую ра­бо­ту со­вер­ша­ет газ за один цикл?

Най­ти КПД теп­ло­вой ма­ши­ны, ра­бо­та­ю­щей с мо­ля­ми од­но­атом­но­го иде­аль­но­го газа по цик­лу, со­сто­я­ще­му из адиа­бат­но­го рас­ши­ре­ния (1-2), изо­тер­ми­че­ско­го сжа­тия (2-3) и изо­хор­но­го про­цес­са (3-1). Ра­бо­та, со­вер­шен­ная над га­зом в изо­тер­ми­че­ском про­цес­се, рав­на Раз­ность мак­си­маль­ной и ми­ни­маль­ной тем­пе­ра­тур газа в цик­ле рав­на

С од­ним мо­лем иде­аль­но­го од­но­атом­но­го газа осу­ще­ствля­ет­ся цикл, со­сто­я­щий из изо­хо­ры 1-2, адиа­ба­ты 2-3 и изо­ба­ры 3-1. Тем­пе­ра­ту­ры в точ­ках 1, 2 и 3 рав­ны Опре­де­лить КПД цик­ла.

В за­па­ян­ной с од­но­го кон­ца длин­ной го­ри­зон­таль­ной стек­лян­ной труб­ке по­сто­ян­но­го се­че­ния (см. ри­су­нок) на­хо­дит­ся стол­бик воз­ду­ха дли­ной за­пер­тый стол­би­ком рту­ти. Если труб­ку по­ста­вить вер­ти­каль­но от­вер­сти­ем вверх, то дли­на воз­душ­но­го стол­би­ка под рту­тью бу­дет рав­на Ка­ко­ва дли­на ртут­но­го стол­би­ка? Ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние 750 мм рт. ст. Тем­пе­ра­ту­ру воз­ду­ха в труб­ке счи­тать по­сто­ян­ной.

Га­зо­не­про­ни­ца­е­мая обо­лоч­ка воз­душ­но­го шара име­ет мас­су 400 кг. Шар за­пол­нен ге­ли­ем. Он мо­жет удер­жи­вать груз мас­сой 225 кг в воз­ду­хе на вы­со­те, где тем­пе­ра­ту­ра воз­ду­ха 17 °C, а дав­ле­ние 10⁵ Па. Ка­ко­ва мас­са ге­лия в обо­лоч­ке шара? Обо­лоч­ка шара не ока­зы­ва­ет со­про­тив­ле­ния из­ме­не­нию объ­ема шара, объ­ем гру­за пре­не­бре­жи­мо мал по срав­не­нию с объ­емом шара.

Сфе­ри­че­скую обо­лоч­ку воз­душ­но­го шара де­ла­ют из ма­те­ри­а­ла, квад­рат­ный метр ко­то­ро­го име­ет мас­су 2 кг. Шар на­пол­ня­ют ге­ли­ем при ат­мо­сфер­ном дав­ле­нии 10⁵ Па. Опре­де­ли­те ми­ни­маль­ную мас­су обо­лоч­ки, при ко­то­рой шар на­чнет под­ни­мать сам себя. Тем­пе­ра­ту­ра ге­лия и окру­жа­ю­ще­го воз­ду­ха оди­на­ко­ва и рав­на 0 °C. Пло­щадь сфе­ры объ­ем шара

В ци­линдр объ­емом 0,5 м³ на­со­сом за­ка­чи­ва­ет­ся воз­дух со ско­ро­стью 0,002 кг/с. В верх­нем тор­це ци­лин­дра есть от­вер­стие, за­кры­тое предо­хра­ни­тель­ным кла­па­ном. Кла­пан удер­жи­ва­ет­ся в за­кры­том со­сто­я­нии стерж­нем, ко­то­рый мо­жет сво­бод­но по­во­ра­чи­вать­ся во­круг оси в точ­ке A (см. ри­су­нок). К сво­бод­но­му кон­цу стерж­ня дли­ной 0,5 м под­ве­шен груз мас­сой 2 кг. Кла­пан от­кры­ва­ет­ся че­рез 580 с ра­бо­ты на­со­са, если в на­чаль­ный мо­мент вре­ме­ни дав­ле­ние воз­ду­ха в ци­лин­дре было рав­но ат­мо­сфер­но­му. Пло­щадь за­кры­то­го кла­па­ном от­вер­стия 5 · 10⁻⁴ м². Тем­пе­ра­ту­ра воз­ду­ха в ци­лин­дре и сна­ру­жи не ме­ня­ет­ся и рав­на 300 К. Опре­де­ли­те рас­сто­я­ние AB, если стер­жень мож­но счи­тать неве­сомым.

Воз­душ­ный шар, обо­лоч­ка ко­то­ро­го име­ет мас­су и объ­ем на­пол­ня­ет­ся при нор­маль­ном ат­мо­сфер­ном дав­ле­нии го­ря­чим воз­ду­хом, на­гре­тым до тем­пе­ра­ту­ры Опре­де­ли­те мак­си­маль­ную тем­пе­ра­ту­ру окру­жа­ю­ще­го воз­ду­ха, при ко­то­рой шар на­чнет под­ни­мать­ся. Обо­лоч­ка шара не­рас­тя­жи­ма и име­ет в ниж­ней ча­сти не­боль­шое от­вер­стие.

В 1 м³ влаж­но­го воз­ду­ха при тем­пе­ра­ту­ре со­дер­жит­ся 33,3 г во­дя­но­го пара. Дав­ле­ние на­сы­щен­но­го пара при этой тем­пе­ра­ту­ре p_н = 5945 Па. Ка­ко­ва от­но­си­тель­ная влаж­ность воз­ду­ха?

В го­ри­зон­таль­ном ци­лин­дри­че­ском со­су­де, за­кры­том по­движ­ным порш­нем, на­хо­дит­ся од­но­атом­ный иде­аль­ный газ. Пло­щадь по­пе­реч­но­го се­че­ния порш­ня Дав­ле­ние окру­жа­ю­ще­го воз­ду­ха Тре­ние меж­ду порш­нем и стен­ка­ми со­су­да пре­не­бре­жи­мо мало. Ка­кое ко­ли­че­ство теп­ло­ты нуж­но от­ве­сти от газа при его мед­лен­ном охла­жде­нии, что­бы пор­шень пе­ре­дви­нул­ся на рас­сто­я­ние

Два оди­на­ко­вых теп­ло­изо­ли­ро­ван­ных со­су­да со­еди­не­ны ко­рот­кой труб­кой с кра­ном. В пер­вом со­су­де на­хо­дит­ся ге­лия при тем­пе­ра­ту­ре во вто­ром — ар­го­на при тем­пе­ра­ту­ре Кран от­кры­ва­ют. В уста­но­вив­шем­ся рав­но­вес­ном со­сто­я­нии дав­ле­ние в со­су­дах ста­но­вит­ся Опре­де­ли­те объ­ём од­но­го со­су­да. Объ­ёмом труб­ки пре­не­бречь.

С од­ним мо­лем иде­аль­но­го газа про­во­дят цик­ли­че­ский про­цесс, со­сто­я­щий из двух изо­хор и двух изо­бар. Най­ти ко­эф­фи­ци­ент по­лез­но­го дей­ствия цик­ла если из­вест­но, что в со­сто­я­нии 1 тем­пе­ра­ту­ра в со­сто­я­нии 3 тем­пе­ра­ту­ра а в со­сто­я­ни­ях 2 и 4 тем­пе­ра­ту­ра оди­на­ко­ва.

В со­су­де объ­емом с жест­ки­ми стен­ка­ми на­хо­дит­ся од­но­атом­ный газ при ат­мо­сфер­ном дав­ле­нии. В крыш­ке со­су­да име­ет­ся от­вер­стие пло­ща­дью за­ткну­тое проб­кой. Мак­си­маль­ная сила тре­ния по­коя проб­ки о края от­вер­стия рав­на 100 Н. Проб­ка вы­ска­ки­ва­ет, если газу пе­ре­дать ко­ли­че­ство теп­ло­ты не ме­нее 15 кДж. Опре­де­ли­те зна­че­ние по­ла­гая газ иде­аль­ным.

В ци­лин­дре, за­кры­том по­движ­ным порш­нем, на­хо­дит­ся газ. Во вре­мя опы­та объ­ём газа умень­шил­ся в 4 раза, а аб­со­лют­ная тем­пе­ра­ту­ра упа­ла вдвое. Ока­за­лось, од­на­ко, что газ мог про­са­чи­вать­ся сквозь за­зор во­круг порш­ня, и за вре­мя опы­та его дав­ле­ние не из­ме­ни­лось. Во сколь­ко раз из­ме­ни­лась вну­трен­няя энер­гия газа в ци­лин­дре? (Газ счи­тать од­но­атом­ным иде­аль­ным.)

Два моля од­но­атом­но­го иде­аль­но­го газа пе­ре­во­дят из со­сто­я­ния 1 с тем­пе­ра­ту­рой в со­сто­я­ние 2 та­ким об­ра­зом, что в ходе про­цес­са дав­ле­ние газа воз­рас­та­ет пря­мо про­пор­ци­о­наль­но его объ­ёму. В ре­зуль­та­те плот­ность газа умень­ша­ет­ся в раза. Ка­кое ко­ли­че­ство теп­ло­ты газ по­лу­ча­ет в ходе это­го про­цес­са?

Один моль од­но­атом­но­го иде­аль­но­го газа участ­ву­ет в про­цес­се 1–2–3–4, по­ка­зан­ном на -диа­грам­ме. Во сколь­ко раз об­щее ко­ли­че­ство теп­ло­ты, по­лу­чен­ное га­зом в ходе все­го про­цес­са 1–2–3–4, боль­ше ра­бо­ты газа в этом про­цес­се?

В бал­ло­не, снаб­жен­ном предо­хра­ни­тель­ным кла­па­ном, на­хо­дит­ся иде­аль­ный газ под дав­ле­ни­ем при тем­пе­ра­ту­ре Кла­пан от­кры­ва­ет­ся, если дав­ле­ние в бал­ло­не пре­вы­ша­ет До ка­кой тем­пе­ра­ту­ры нуж­но на­греть бал­лон, что­бы из него вы­тек­ла часть газа, мас­са ко­то­рой со­став­ля­ет пер­во­на­чаль­ной мас­сы?

В во­до­не­про­ни­ца­е­мый ме­шок, ле­жа­щий на дне моря на глу­би­не 73,1 м, за­ка­чи­ва­ет­ся свер­ху воз­дух. Вода вы­тес­ня­ет­ся из меш­ка че­рез ниж­нее от­вер­стие, и, ко­гда объ­ём воз­ду­ха в меш­ке до­сти­га­ет 28,0 м³, ме­шок всплы­ва­ет вме­сте с при­креп­лён­ным к нему гру­зом мас­сой 25,0 тонн. Опре­де­ли­те мас­су обо­лоч­ки меш­ка. Тем­пе­ра­ту­ра воды рав­на 7 °С, ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние на уров­не моря рав­но 10⁵ Па. Объ­ёмом гру­за и сте­нок меш­ка пре­не­бречь.

На полу лиф­та сто­ит теп­ло­изо­ли­ро­ван­ный со­суд, от­кры­тый свер­ху. В со­су­де под тя­жё­лым по­движ­ным порш­нем на­хо­дит­ся од­но­атом­ный иде­аль­ный газ. Из­на­чаль­но пор­шень на­хо­дит­ся в рав­но­ве­сии. Лифт на­чи­на­ет рав­но­уско­рен­но под­ни­мать­ся вверх. Опи­ра­ясь на за­ко­ны ме­ха­ни­ки и мо­ле­ку­ляр­ной фи­зи­ки, объ­яс­ни­те, как при дви­же­нии лиф­та из­ме­нит­ся тем­пе­ра­ту­ра газа в со­су­де. Тре­ни­ем меж­ду порш­нем и стен­ка­ми со­су­да, а так­же утеч­кой газа из со­су­да пре­не­бречь.

Ге­лий в ко­ли­че­стве моль на­хо­дит­ся в го­ри­зон­таль­ном за­креп­лен­ном ци­лин­дре с порш­нем, ко­то­рый мо­жет без тре­ния пе­ре­ме­щать­ся в ци­лин­дре и вна­ча­ле удер­жи­ва­ет­ся в рав­но­ве­сии си­лой При этом сред­не­квад­ра­тич­ная ско­рость дви­же­ния ато­мов ге­лия со­став­ля­ет За­тем ге­лий ста­ли охла­ждать, а пор­шень мед­лен­но сдви­гать, по­сте­пен­но умень­шая дей­ству­ю­щую на него силу. Ко­гда эта сила рав­ня­лась сред­не­квад­ра­тич­ная ско­рость дви­же­ния ато­мов ге­лия ста­ла рав­ной На ка­кое рас­сто­я­ние при этом сдви­нул­ся пор­шень?

На полу лиф­та сто­ит теп­ло­изо­ли­ро­ван­ный со­суд, от­кры­тый свер­ху. В со­су­де под тя­жё­лым по­движ­ным порш­нем на­хо­дит­ся од­но­атом­ный иде­аль­ный газ. Из­на­чаль­но пор­шень на­хо­дит­ся в рав­но­ве­сии. Лифт на­чи­на­ет рав­но­уско­рен­но под­ни­мать­ся вверх.

1. Со­ставь­те урав­не­ния, ре­ше­ни­я­ми ко­то­рых бу­дет за­ви­си­мость ко­ор­ди­на­ты и тем­пе­ра­ту­ры от вре­ме­ни. Из­вест­но, что адиа­ба­ти­че­ский про­цесс опи­сы­ва­ет­ся урав­не­ни­ем где ко­эф­фи­ци­ент для од­но­атом­но­го газа.

   При рас­че­тах, еже­ли та­ко­вые по­сле­ду­ют, ис­поль­зуй­те сле­ду­ю­щие зна­че­ния: мас­са порш­ня пло­щадь се­че­ния со­су­да уско­ре­ние на­чаль­ная вы­со­та порш­ня над дном со­су­да ко­ли­че­ство ве­ще­ства газа

2. Най­ди­те ко­неч­ную тем­пе­ра­ту­ру если при дви­же­нии на пор­шень дей­ству­ет сила тре­ния

Два со­су­да со­дер­жат од­но­атом­ный иде­аль­ный газ. Мас­са газа в пер­вом со­су­де его тем­пе­ра­ту­ра Вто­рой со­суд со­дер­жит та­кой же газ мас­сой при тем­пе­ра­ту­ре Со­су­ды со­еди­ня­ют труб­кой. Пре­не­бре­гая объ­емом труб­ки и теп­ло­об­ме­ном с окру­жа­ю­щей сре­дой, най­ти тем­пе­ра­ту­ру газа уста­но­вив­шу­ю­ся в со­су­дах.

В глад­ком за­креп­лен­ном теп­ло­изо­ли­ро­ван­ном го­ри­зон­таль­ном ци­лин­дре на­хо­дит­ся 1 моль иде­аль­но­го од­но­атом­но­го газа (ге­лия) при тем­пе­ра­ту­ре от­де­лен­ный от окру­жа­ю­щей сре­ды — ва­ку­у­ма — теп­ло­изо­ли­ро­ван­ным порш­нем мас­сой Вна­ча­ле пор­шень удер­жи­ва­ли на ме­сте, а за­тем при­да­ли ему ско­рость на­прав­лен­ную в сто­ро­ну газа. Чему бу­дет рав­на сред­не­квад­ра­тич­ная ско­рость ато­мов ге­лия в мо­мент оста­нов­ки порш­ня? Пор­шень в ци­лин­дре дви­жет­ся без тре­ния.

В теп­ло­изо­ли­ро­ван­ном ци­лин­дре, раз­де­лен­ном на две ча­сти тон­ким не­ве­со­мым теп­ло­про­во­дя­щим порш­нем, на­хо­дит­ся иде­аль­ный од­но­атом­ный газ. В на­чаль­ный мо­мент вре­ме­ни пор­шень за­креп­лен, а па­ра­мет­ры со­сто­я­ния газа — дав­ле­ние, объ­ем и тем­пе­ра­ту­ра — в од­ной ча­сти ци­лин­дра рав­ны а в дру­гой, со­от­вет­ствен­но, Пор­шень от­пус­ка­ют, и он на­чи­на­ет дви­гать­ся без тре­ния. Ка­кое дав­ле­ние газа уста­но­вит­ся в ци­лин­дре спу­стя до­ста­точ­но дол­гое вре­мя, ко­гда бу­дет до­стиг­ну­то со­сто­я­ние рав­но­ве­сия? Теп­ло­ем­ко­стя­ми ци­лин­дра и порш­ня мож­но пре­не­бречь.

Теп­ло­изо­ли­ро­ван­ный со­суд объ­емом раз­де­лен по­ри­стой пе­ре­го­род­кой на две рав­ные ча­сти. В на­чаль­ный мо­мент в од­ной ча­сти со­су­да на­хо­дит­ся 1 моль ге­лия, а в дру­гой 1 моль нео­на. Ато­мы ге­лия мо­гут сво­бод­но про­ни­кать че­рез пе­ре­го­род­ку, а ато­мы нео­на — нет. На­чаль­ная тем­пе­ра­ту­ра ге­лия рав­на тем­пе­ра­ту­ре нео­на: Опре­де­ли­те вну­трен­нюю энер­гию газа в той ча­сти со­су­да, где пер­во­на­чаль­но на­хо­дил­ся неон, по­сле уста­нов­ле­ния рав­но­ве­сия в си­сте­ме.

В со­суд объ­емом м³ на­пол­нен­ный су­хим воз­ду­хом при дав­ле­нии Па и тем­пе­ра­ту­ре вво­дят воды. Со­суд на­гре­ва­ют до тем­пе­ра­ту­ры Ка­ко­во дав­ле­ние влаж­но­го воз­ду­ха в со­су­де при этой тем­пе­ра­ту­ре?

В вер­ти­каль­но рас­по­ло­жен­ном ци­лин­дри­че­ском со­су­де под порш­нем ве­сом со­дер­жит­ся иде­аль­ный од­но­атом­ный газ. Меж­ду порш­нем и не­по­движ­ной опо­рой рас­по­ла­га­ет­ся пру­жи­на, жест­кость ко­то­рой Рас­сто­я­ние меж­ду порш­нем и дном со­су­да при этом пру­жи­на не де­фор­ми­ро­ва­на. Ка­кое ко­ли­че­ство теп­ла нуж­но со­об­щить газу, что­бы пор­шень пе­ре­ме­стил­ся на рас­сто­я­ние Ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние не учи­ты­вать.

В ци­лин­дри­че­ском со­су­де 1 под порш­нем мас­сой кг на­хо­дит­ся од­но­атом­ный иде­аль­ный газ. Со­суд 1 со­еди­нен труб­кой, снаб­жен­ной кра­ном, с та­ким же со­су­дом 2, в ко­то­ром под порш­нем мас­сой кг на­хо­дит­ся та­кой же газ. Со­су­ды и труб­ка теп­ло­изо­ли­ро­ва­ны. В на­чаль­ном со­сто­я­нии кран К за­крыт, пор­шень в со­су­де 2 рас­по­ло­жен на вы­со­те см от дна. На ка­кое рас­сто­я­ние пе­ре­дви­нет­ся пор­шень в со­су­де 1 по­сле от­кры­ва­ния кра­на? Объ­емом труб­ки с кра­ном пре­не­бречь, ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние не учи­ты­вать.

В за­кры­том с обо­их кон­цов и от­ка­чан­ном ци­лин­дри­че­ском со­су­де объ­емом мо­жет сво­бод­но пе­ре­ме­щать­ся не­ве­со­мый тон­кий пор­шень. В со­суд с од­ной сто­ро­ны от порш­ня вве­ли воды, а с дру­гой сто­ро­ны азо­та. Ка­кую часть объ­ема ци­лин­дра бу­дет за­ни­мать азот при тем­пе­ра­ту­ре в обе­их ча­стях со­су­да? Мо­ляр­ные мас­сы воды и азо­та рав­ны со­от­вет­ствен­но и