Все задачи

Некоторое количество одноатомного идеального газа нужно перевести из состояния 1 в состояние 2, используя изохорный и изобарный процессы (см. рисунок). Во сколько раз отличаются количества теплоты, которые требуются для перехода из исходного в конечное состояние по путям и соответственно?

В сосуде содержится разреженный аргон, абсолютная температура которого равна 150 К. Концентрацию аргона уменьшили в 2 раза, при этом его давление увеличилось в 3 раза. Определите абсолютную температуру газа в конечном равновесном состоянии.

Ответ: К

Газ в сосуде сжали, совершив работу, равную 500 Дж. Внутренняя энергия газа при этом увеличилась на 350 Дж. Какое количество теплоты отдал газ окружающей среде?

Ответ: Дж

На рисунке представлены графики зависимости температуры двух тел одинаковой массы от отданного ими при остывании количества теплоты Первоначально тела находились в жидком агрегатном состоянии.

Используя данные графиков, выберите из предложенного перечня все верные утверждения.

1) Удельная теплота плавления второго тела в 2 раза меньше удельной теплоты плавления первого тела.
2) Температура плавления второго тела в 1,5 раза выше, чем температура плавления первого тела.
3) В твёрдом агрегатном состоянии удельная теплоёмкость второго тела больше, чем первого.
4) Удельная теплоёмкость первого тела в твёрдом агрегатном состоянии равна удельной теплоёмкости второго тела в жидком агрегатном состоянии.
5) В жидком агрегатном состоянии удельная теплоёмкость второго тела в 1,5 раза больше, чем первого.

Ответ:

Один моль идеального газа участвует в процессе 1-2-3, график которого изображён на рисунке в координатах , где — давление газа, — объём газа. Как изменяются абсолютная температура газа в ходе процесса 1-2 и концентрация молекул газа в ходе процесса 2-3? Масса газа остаётся постоянной.

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.

На рис. 1 приведена зависимость концентрации идеального одноатомного газа от его давления в процессе 1-2-3. Количество вещества газа постоянно. Постройте график этого процесса в координатах (где — объём газа). Точка, соответствующая состоянию 1, уже отмечена на рис. 2. Построение объясните, опираясь на законы молекулярной физики.

Идеальный газ переводится из состояния кПа, К в состояние кПа, К так, что объем газа меняется по закону где и — постоянные, Определить максимальную концентрацию молекул газа в этом процессе. Постоянная Больцмана Дж/К.

В баллоне объемом л содержится водород при температуре под давлением Па. Какая масса водорода была выпущена из баллона, если при полном сгорании оставшегося газа образовалось г воды? Универсальная газовая постоянная Дж/(моль·К); молярные массы: водорода г/моль, воды г/моль.

В вертикально расположенном цилиндрическом сосуде, за­крытом подвижным поршнем массой кг, содержится один моль одноатомного газа. На какую величину передвинется поршень, если газу сообщить количество тепла Дж? Массой газа по сравнению с массой поршня пренебречь, атмосферное давление не учитывать. Ускорение свободного падения принять м/с².

Открытую стеклянную трубку длиной м наполовину погружают в ртуть. Затем сверху трубку закрывают пробкой и вынимают. Какой длины столбик ртути останется в трубке? Атмосферное давление равно мм рт.ст.

В вертикальном цилиндре, закрытом сверху поршнем, находится газ при температуре Площадь поршня см², масса кг. На поршень положили груз массой кг. До какой температуры нужно нагреть газ, чтобы объем газа составил 0,9 от его первоначального значения? Трение между стенками цилиндра и поршнем отсутствует. Атмосферное давление Н/м².

В закрытом сосуде находится азот под давлением 2 атм с начальной температурой 280 К. Газ нагревают до температуры 3000 К, при этом давление газа увеличивается до 30 атм, и часть молекул распадается на атомы. Какая часть молекул распалась?

На дне цилиндра, наполненного воздухом, лежит полый металлический шарик радиусом см. До какого давления нужно сжать воздух в цилиндре, чтобы шарик всплыл? Опыт проводят при 290 К. Воздух считать идеальным газом, кг/моль. Масса шарика 5 г.

На сколько надо нагреть воздух внутри воздушного шара, чтобы он взлетел? Объем оболочки шара м³, ее масса кг. Атмосферное давление Па, температура окружающего воздуха К. Молярная масса воздуха кг/моль. Считать оболочку нерастяжимой и имеющей небольшое отверстие в нижней своей части.

В вертикальном цилиндре с площадью поперечного сечения под поршнем, масса которого равна находится 1 моль идеального одноатомного газа. В некоторый момент времени под поршнем включается нагреватель, передающий газу за единицу времени количество теплоты Определить установившуюся скорость движения поршня при условии, что давление газа над поршнем постоянно и равно газ под поршнем теплоизолирован.

В качестве рабочего тела в тепловой машине используется идеальный одноатомный газ, который совершает циклический процесс, состоящий из изобарного нагревания (1→2), изохорного охлаждения (2→3) и адиабатного сжатия (3→1). КПД этой тепловой машины . Найдите отношение работы совершенной газом в изобарном процессе, к работе совершенной над газом при адиабатном сжатии.

Идеальный одноатомный газ в количестве 1 моль на участке 1-2 изотермически сжали. На участке 2-3 газ изохорно нагрели, повысив его давление в 2,4 раза (см. рисунок). Какова температура газа в состоянии 1, если на участке 2-3 газ получил количество теплоты, равное 6,1 кДж?

Изменение состояния постоянной массы одноатомного идеального газа происходит по циклу, показанному на рисунке. При переходе из состояния 1 в состояние 2 газ совершает работу кДж. Какое количество теплоты газ отдает за цикл холодильнику?

Влажный воздух с относительной влажностью находится в вертикальном гладком цилиндрическом сосуде под невесомым поршнем с площадью На поршень медленно насыпают песок. Какую массу песка нужно насыпать, чтобы на стенках сосуда начала появляться роса? Температура влажного воздуха в сосуде поддерживается постоянной. Снаружи сосуда давление воздуха равно нормальному атмосферному давлению

Моль идеального газа медленно нагревают так, что он переходит из состояния в состояние Как при этом изменяется температура газа в зависимости от его объема если зависимость давления газа от объема на графике изображается прямой линией? Определить работу совершаемую газом в этом процессе.

В закрытом сосуде объемом л находится влажный воздух массой г при температуре С и давлении Па. Определите массу паров воды в сосуде.

В закрытом сосуде при температуре 100 °C находится влажный воздух с относительной влажностью 70% под давлением 100 кПа. Объем сосуда изотермически уменьшили в 3 раза. До какой абсолютной температуры надо вместо этого нагреть воздух без изменения объема сосуда, чтобы получить такое же конечное давление? Объемом скон­ден­си­ро­вав­шейся воды пре­не­бречь.

В кастрюле находится 1 кг воды при температуре 20 °C. При помощи кипятильника с постоянной потребляемой мощностью за полчаса 30 % воды из кастрюли превратили в пар. Какова мощность кипятильника? Потерями тепла и теплоёмкостью кастрюли пре­не­бречь.