N молекул идеального газа находятся в некотором сосуде
Решебник
ВСЕ
ФИЗИКА
МАТЕМАТИКА
ХИМИЯ
Задача по физике – 7196
$N$ атомов газообразного гелия находятся при комнатной температуре в кубическом сосуде, объем которого равен $1,0 см^{3}$. Найти:
а) вероятность того, что все атомы соберутся в одной половине сосуда;
б) примерное числовое значение $N$, при котором это событие можно ожидать на протяжении времени $t approx 10^{10}$ лет (возраст Вселенной).
Подробнее
Задача по физике – 7197
Найти статистический вес наиболее вероятного распределения $N = 10$ одинаковых молекул по двум одинаковым половинам сосуда. Определить также вероятность такого распределения?
Подробнее
Задача по физике – 7198
$N$ молекул идеального газа находятся в некотором сосуде. Разделим мысленно сосуд на две одинаковые половины А и В. Найти вероятность того, что в половине А сосуда окажется $n$ молекул. Рассмотреть случаи, когда $N = 5$ и $n = 0, 1, 2, 3, 4, 5$.
Подробнее
Задача по физике – 7199
В сосуде объемом $V_{0}$ находится $N$ молекул идеального газа. Найти вероятность того, что в некоторой выделенной части этого сосуда, имеющей объем $V$, окажется $n$ молекул. Рассмотреть, в частности, случай $V = V_{0}/2$.
Подробнее
Задача по физике – 7200
Идеальный газ находится при нормальных условиях. Найти диаметр сферы, в объеме которой относительная флуктуация числа молекул $eta = 1,0 cdot 10^{-3}$. Каково среднее число молекул внутри такой сферы?
Подробнее
Задача по физике – 7201
Один моль идеального газа, состоящего из одноатомных молекул, находится в сосуде при температуре $T_{0} = 300 К$. Как и во сколько раз изменится статистический вес этой системы (газа), если ее нагреть изохорически на $Delta T = 1,0 К$?
Подробнее
Задача по физике – 7202
Найти капиллярное давление:
а) в капельках ртути диаметра $d = 1,5 мкм$;
б) внутри мыльного пузырька диаметра $d = 3,0 мм$, если поверхностное натяжение мыльной воды $alpha = 45 мН/м$.
Подробнее
Задача по физике – 7203
В дне сосуда со ртутью имеется круглое отверстие диаметра $d = 70 мкм$. При какой максимальной толщине слоя ртути она еще не будет вытекать через это отверстие?
Подробнее
Задача по физике – 7204
В сосуде с воздухом при давлении $p_{0}$ находится мыльный пузырек диаметра $d$. Давление воздуха изотермически уменьшили в $n$ раз, в результате чего диаметр пузырька увеличился в $eta$ раз. Найти поверхностное натяжение мыльной воды.
Подробнее
Задача по физике – 7205
Найти давление в пузырьке воздуха диаметра $d = 4,0 мкм$, который находится в воде на глубине $h = 5,0 м$. Атмосферное давление $p_{0}$ нормальное.
Подробнее
Задача по физике – 7206
На дне пруда выделился пузырек газа диаметра $d = 4,0 мкм$. При поднятии этого пузырька к поверхности воды его диаметр увеличился в $n = 1,1$ раза. Найти глубину пруда, в данном месте. Атмосферное давление нормальное, процесс расши рения газа считать изотермическим.
Подробнее
Задача по физике – 7207
Найти разность уровней ртути в двух сообщающихся вертикальных капиллярах, диаметры которых $d_{1} = 0,50 мм$ и $d_{2} = 1,00 мм$, если краевой угол $theta = 138^{ circ}$.
Подробнее
Задача по физике – 7208
Вертикальный капилляр с внутренним диаметром 0,50 мм погрузили в воду так, что длина выступающей над поверхностью воды части капилляра оказалась $h = 25 мм$. Найти радиус кривизны мениска.
Подробнее
Задача по физике – 7209
Стеклянный капилляр длины $l = 110 мм$ с диаметром внутреннего канала $d = 20 мкм$ опустили в вертикальном положении в воду. Верхний конец капилляра запаян. Наружное давление воздуха нормальное. Какая длина $x$ капилляра должна быть погружена в воду, чтобы уровень воды в капилляре совпадал с поверхностью воды вне его?
Подробнее
Задача по физике – 7210
Вертикальный капилляр длины $l$ с запаянным верхним концом привели в соприкосновение с поверхностью жидкости, после чего она поднялась в нем на высоту $h$. Плотность жидкости $rho$, диаметр сечения внутреннего канала капилляра $d$, краевой угол $theta$, атмосферное давление $p_{0}$. Найти поверхностное натяжение жидкости.
Подробнее
Источник
Задача по физике – 7184
При очень низких температурах теплоемкость кристаллов $C = aT^{3}$, где $a$ — постоянная. Найти энтропию кристалла как функцию температуры в этой области.
Подробнее
Задача по физике – 7185
Найти приращение энтропии алюминиевого бруска массы $m = 3,0 кг$ при нагревании его от температуры $T_{1} = 300 К$ до $T_{2} = 600 К$, если в этом интервале температур удельная теплоемкость алюминия $c = a + bT$, где $a = 0,77 Дж/(г cdot К), b = 0,46 мДж/(г cdot К^{2})$.
Подробнее
Задача по физике – 7186
В некотором процессе температура вещества зависит от его энтропии $S$ по закону $T = aS^{n}$, где $a$ и $n$ — постоянные. Найти соответствующую теплоемкость $C$ вещества как функцию $S$. При каком условии $C
Подробнее
Задача по физике – 7187
Найти температуру $T$ как функцию энтропии $S$ вещества для политропического процесса, при котором теплоемкость вещества равна $C$. Известно, что при температуре $T_{0}$ энтропия вещества равна $S_{0}$. Изобразить примерные графики зависимости $T(S)$ при $C > 0$ и $C
Подробнее
Задача по физике – 7188
Один моль идеального газа с известным значением теплоемкости $C_{V}$ совершает процесс, при котором его энтропия $S$ зависит от температуры $T$ как $S = alpha/T$, где $alpha$ — постоянная. Температура газа изменилась от $T_{1}$ до $T_{2}$. Найти:
а) молярную теплоемкость газа как функцию его температуры;
б) количество тепла, сообщенное газу;
в) работу, которую совершил газ.
Подробнее
Задача по физике – 7189
Рабочее вещество совершает цикл, в пределах которого абсолютная температура изменяется в $n$ раз, а сам цикл имеет вид, показанный:
а) на рис. а; б) на рис. б,
где $T$ — абсолютная температура, $S$ — энтропия. Найти к. п. д. каждого цикла.
Подробнее
Задача по физике – 7190
Идеальный газ в количестве $nu = 2,2$ моля находится в одном из двух теплоизолированных сосудов, соединенных между собой трубкой с краном. В другом сосуде — вакуум. Кран открыли, и газ заполнил оба сосуда, увеличив свой объем в $n = 3,0$ раза. Найти приращение энтропии газа.
Подробнее
Задача по физике – 7191
Теплоизолированный цилиндр разделен невесомым поршнем на две одинаковые части. По одну сторону поршня находится один моль идеального газа с показателем адиабаты $gamma$, а по другую сторону — вакуум. Начальная температура газа $T_{0}$. Поршень отпустили, и газ заполнил весь цилиндр. Затем поршень медленно переместили в первоначальное положение. Найти приращение внутренней энергии и энтропии газа в результате этих двух процессов.
Подробнее
Задача по физике – 7192
Идеальный газ, находившийся в некотором состоянии, расширили до объема $V$ без обмена теплом с окружающими телами. Одинаково ли будет установившееся давление газа в конечном состоянии, если процесс расширения а) быстрый; б) очень медленный?
Подробнее
Задача по физике – 7193
Теплоизолированный соcуд разделен перегородкой на две части так, что объем одной из них в $n = 2,0$ раза больше объема другой. В меньшей части находится $nu_{1} = 0,30$ моля азота, а в большей части $nu_{2} = 0,70$ моля кислорода. Температура газов одинакова. В перегородке открыли отверстие, и газы перемешались. Найти соответствующее приращение энтропии системы, считая газы идеальными.
Подробнее
Задача по физике – 7194
Кусок меди массы $m_{1} = 300 г$ при температуре $t_{1} = 97^{ circ} С$ поместили в калориметр, где находится вода массы $m_{2} = 100 г$ при температуре $t_{2} = 7^{ circ} С$. Найти приращение энтропии системы к моменту выравнивания температур. Теплоемкость калориметра пренебрежимо мала.
Подробнее
Задача по физике – 7195
Два одинаковые теплоизолированные сосуда, соединенные трубкой с краном, содержат по одному молю одного и того же идеального газа. Температура газа в одном сосуде $T_{1}$ в другом $T_{2}$. Молярная теплоемкость газа при постоянном объеме равна $C_{V}$. После открывания крана газ пришел в новое состояние равновесия. Найти $Delta S$ — приращение энтропии газа. Показать, что $Delta S > 0$.
Подробнее
Задача по физике – 7196
$N$ атомов газообразного гелия находятся при комнатной температуре в кубическом сосуде, объем которого равен $1,0 см^{3}$. Найти:
а) вероятность того, что все атомы соберутся в одной половине сосуда;
б) примерное числовое значение $N$, при котором это событие можно ожидать на протяжении времени $t approx 10^{10}$ лет (возраст Вселенной).
Подробнее
Задача по физике – 7197
Найти статистический вес наиболее вероятного распределения $N = 10$ одинаковых молекул по двум одинаковым половинам сосуда. Определить также вероятность такого распределения?
Подробнее
Задача по физике – 7198
$N$ молекул идеального газа находятся в некотором сосуде. Разделим мысленно сосуд на две одинаковые половины А и В. Найти вероятность того, что в половине А сосуда окажется $n$ молекул. Рассмотреть случаи, когда $N = 5$ и $n = 0, 1, 2, 3, 4, 5$.
Подробнее
Источник
Задача по физике – 7193
Теплоизолированный соcуд разделен перегородкой на две части так, что объем одной из них в $n = 2,0$ раза больше объема другой. В меньшей части находится $nu_{1} = 0,30$ моля азота, а в большей части $nu_{2} = 0,70$ моля кислорода. Температура газов одинакова. В перегородке открыли отверстие, и газы перемешались. Найти соответствующее приращение энтропии системы, считая газы идеальными.
Подробнее
Задача по физике – 7194
Кусок меди массы $m_{1} = 300 г$ при температуре $t_{1} = 97^{ circ} С$ поместили в калориметр, где находится вода массы $m_{2} = 100 г$ при температуре $t_{2} = 7^{ circ} С$. Найти приращение энтропии системы к моменту выравнивания температур. Теплоемкость калориметра пренебрежимо мала.
Подробнее
Задача по физике – 7195
Два одинаковые теплоизолированные сосуда, соединенные трубкой с краном, содержат по одному молю одного и того же идеального газа. Температура газа в одном сосуде $T_{1}$ в другом $T_{2}$. Молярная теплоемкость газа при постоянном объеме равна $C_{V}$. После открывания крана газ пришел в новое состояние равновесия. Найти $Delta S$ — приращение энтропии газа. Показать, что $Delta S > 0$.
Подробнее
Задача по физике – 7196
$N$ атомов газообразного гелия находятся при комнатной температуре в кубическом сосуде, объем которого равен $1,0 см^{3}$. Найти:
а) вероятность того, что все атомы соберутся в одной половине сосуда;
б) примерное числовое значение $N$, при котором это событие можно ожидать на протяжении времени $t approx 10^{10}$ лет (возраст Вселенной).
Подробнее
Задача по физике – 7197
Найти статистический вес наиболее вероятного распределения $N = 10$ одинаковых молекул по двум одинаковым половинам сосуда. Определить также вероятность такого распределения?
Подробнее
Задача по физике – 7198
$N$ молекул идеального газа находятся в некотором сосуде. Разделим мысленно сосуд на две одинаковые половины А и В. Найти вероятность того, что в половине А сосуда окажется $n$ молекул. Рассмотреть случаи, когда $N = 5$ и $n = 0, 1, 2, 3, 4, 5$.
Подробнее
Задача по физике – 7199
В сосуде объемом $V_{0}$ находится $N$ молекул идеального газа. Найти вероятность того, что в некоторой выделенной части этого сосуда, имеющей объем $V$, окажется $n$ молекул. Рассмотреть, в частности, случай $V = V_{0}/2$.
Подробнее
Задача по физике – 7200
Идеальный газ находится при нормальных условиях. Найти диаметр сферы, в объеме которой относительная флуктуация числа молекул $eta = 1,0 cdot 10^{-3}$. Каково среднее число молекул внутри такой сферы?
Подробнее
Задача по физике – 7201
Один моль идеального газа, состоящего из одноатомных молекул, находится в сосуде при температуре $T_{0} = 300 К$. Как и во сколько раз изменится статистический вес этой системы (газа), если ее нагреть изохорически на $Delta T = 1,0 К$?
Подробнее
Задача по физике – 7202
Найти капиллярное давление:
а) в капельках ртути диаметра $d = 1,5 мкм$;
б) внутри мыльного пузырька диаметра $d = 3,0 мм$, если поверхностное натяжение мыльной воды $alpha = 45 мН/м$.
Подробнее
Задача по физике – 7203
В дне сосуда со ртутью имеется круглое отверстие диаметра $d = 70 мкм$. При какой максимальной толщине слоя ртути она еще не будет вытекать через это отверстие?
Подробнее
Задача по физике – 7204
В сосуде с воздухом при давлении $p_{0}$ находится мыльный пузырек диаметра $d$. Давление воздуха изотермически уменьшили в $n$ раз, в результате чего диаметр пузырька увеличился в $eta$ раз. Найти поверхностное натяжение мыльной воды.
Подробнее
Задача по физике – 7205
Найти давление в пузырьке воздуха диаметра $d = 4,0 мкм$, который находится в воде на глубине $h = 5,0 м$. Атмосферное давление $p_{0}$ нормальное.
Подробнее
Задача по физике – 7206
На дне пруда выделился пузырек газа диаметра $d = 4,0 мкм$. При поднятии этого пузырька к поверхности воды его диаметр увеличился в $n = 1,1$ раза. Найти глубину пруда, в данном месте. Атмосферное давление нормальное, процесс расши рения газа считать изотермическим.
Подробнее
Задача по физике – 7207
Найти разность уровней ртути в двух сообщающихся вертикальных капиллярах, диаметры которых $d_{1} = 0,50 мм$ и $d_{2} = 1,00 мм$, если краевой угол $theta = 138^{ circ}$.
Подробнее
Источник
Задача по физике – 7148
В очень высоком вертикальном цилиндрическом сосуде находится углекислый газ при некоторой температуре $T$. Считая поле тяжести однородным, найти, как изменится давление газа на дно сосуда, если температуру газа увеличить в $eta$ раз.
Подробнее
Задача по физике – 7149
Газ находится в очень высоком цилиндрическом сосуде при температуре $T$. Считая поле тяжести однородным, найти среднее значение потенциальной энергии молекул газа. Как зависит эта величина от того, состоит ли газ из одного сорта молекул или из нескольких сортов?
Подробнее
Задача по физике – 7150
Закрытую с обоих торцов горизонтальную трубку длины $l = 100 см$ перемещают с постоянным ускорением $w$, направленным вдоль ее оси. Внутри трубки находится аргон при температуре $T = 330 К$. При каком значении $w$ концентрации аргона вблизи торцов трубки будут отличаться друг от друга на $eta = 1,0$%?
Подробнее
Задача по физике – 7151
Найти массу моля коллоидных частиц, если при вращении центрифуги с угловой скоростью $omega$ вокруг вертикальной оси концентрация этих частиц на расстоянии $r_{2}$ от оси вращения в $eta$ раз больше, чем на расстоянии $r_{1}$ (в одной горизонтальной плоскости). Плотности частиц и растворителя равны соответственно $rho$ и $rho_{0}$.
Подробнее
Задача по физике – 7152
Горизонтально расположенную трубку с закрытыми торцами вращают с постоянной угловой скоростью $omega$ вокруг вертикальной оси, проходящей через один из ее торцов. В трубке находится углекислый газ при температуре $T = 300 К$. Длина трубки $l = 100 см$. Найти значение $omega$, при котором отношение концентраций молекул у противоположных, торцов трубки $eta = 2,0$.
Подробнее
Задача по физике – 7153
Потенциальная энергия молекул газа в некотором центральном поле зависит от расстояния $r$ до центра поля как $U(r) = ar^{2}$, где $a$ — положительная постоянная. Температура газа $T$, концентрация молекул в центре поля $n_{0}$. Найти:
а) число молекул, находящихся на расстояниях $r, r + dr$ от центра поля;
б) наиболее вероятное расстояние молекул от центра поля;
в) относительное число всех молекул, находящихся в слое $r, r + dr$;
г) во сколько раз изменится концентрация молекул в центре поля при уменьшении температуры в $eta$ раз.
Подробнее
Задача по физике – 7154
Исходя из условий предыдущей задачи, найти:
а) число молекул с потенциальной энергией в интервале $U, U + dU$;
б) наиболее вероятное значение потенциальной энергии молекулы; сравнить эту величину с потенциальной энергией молекулы на наиболее вероятном расстоянии ее от центра поля.
Подробнее
Задача по физике – 7155
В каком случае к. п. д. цикла Карно повысится больше: при увеличении температуры нагревателя на $Delta T$ или при уменьшении температуры холодильника на такую же величину?
Подробнее
Задача по физике – 7156
Водород совершает цикл Карно. Найти к. п. д. цикла, если при адиабатическом расширении:
а) объем газа увеличивается в $n = 2,0$ раза;
б) давление уменьшается в $n = 2,0$ раза.
Подробнее
Задача по физике – 7157
Тепловую машину, работавшую по циклу Карно с к. п. д. $eta = 10$%, используют при тех же тепловых резервуарах как холодильную машину. Найти ее холодильный коэффициент $epsilon$.
Подробнее
Задача по физике – 7158
Идеальный газ совершает цикл, состоящий из чередующихся изотерм и адиабат (рис.). Температуры, при которых происходят изотермические процессы, равны $T_{1}, T_{2}$ и $T_{3}$. Найти к. п. д. такого цикла, если при каждом изотермическом расширении объем газа увеличивается в одно и то же число раз.
Подробнее
Задача по физике – 7159
Найти к. п. д. цикла, состоящего из двух изохор и двух адиабат, если в пределах цикла объем идеального газа изменяется в $n = 10$ раз. Рабочим веществом является азот.
Подробнее
Задача по физике – 7160
Найти к. п. д. цикла, состоящего из двух изобар и двух адиабат, если в пределах цикла давление изменяется в $n$ раз. Рабочим веществом является идеальный газ с показателем адиабаты $gamma$.
Подробнее
Задача по физике – 7161
Идеальный газ с показателем адиабаты $gamma$ совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар. Найти к. п. д. такого цикла, если абсолютная температура газа возрастает в $n$ раз как при изохорическом нагреве, так и при изобарическом расширении.
Подробнее
Задача по физике – 7162
Идеальный газ совершает цикл, состоящий из:
а) изохоры, адиабаты и изотермы;
б) изобары, адиабаты и изотермы, причем изотермический процесс происходит прн минимальной температуре цикла. Найти к. п. д. каждого цикла, если абсолютная температура в его пределах изменяется в $n$ раз.
Подробнее
Источник