Найти плотность воздуха в сосуде
Как определить плотность воздуха?
Определите
плотность воздуха при температуре 36 ͦC и относительной
влажности 80 %, если атмосферное давление 0,10 МПа, а давление насыщенного
водяного пара при этой температуре 5,94 кПа.
Решение.
Плотность
влажного воздуха ρ равна сумме плотностей водяного пара ρ1 и сухого
воздуха ρ2 .
Какое количество росы выпадет при изотермическом уменьшении объема?
В
сосуде объемом V = 1,5 м3 находится воздух при температуре T = 290 K
и влажность 50%. Какое количество росы
выпадет при изотермическом уменьшении объема в n
= 3 раз?
Решение.
По
определению относительная влажность j = p/pн , где p –
парциальное давление водяного пара в воздухе при T
= 290 K; pн – давление насыщенного
водяного пара при T = 290 K.
На сколько опустится поршень при повышении температуры?
В
теплоизолированном цилиндре под невесомым поршнем площадью S = 50 см2 находится
2,0 г насыщенного водяного пара. В сосуд вводят m = 2,0 г воды при температуре
T = 293 K. На сколько опуститься поршень? Атмосферное давление p0 = 1013 гПа.
Теплоемкостью цилиндра пренебречь.
Решение.
Как найти давление смеси до сжатия?
Пространство
в цилиндре под поршнем объемом V1 = 1,50 м3 занимает смесь азота и насыщенных водяных
паров при температуре T = 301 K. Масса смеси m = 300 г. Какая масса
паров сконденсируется при изотермическом уменьшении объема в n раз (n = 2)? Каково было
давление p1 смеси до сжатия?
Решение.
Как определить относительную влажность воздуха?
В
запаянной с одного конца горизонтальной трубке находится воздух с относительной
влажностью 60 %, отделенный от атмосферы столбиком ртути длиной 38 мм. Какой
станет относительная влажность воздуха, если трубку поставить вертикально
открытых концом вверх? Атмосферное давление нормальное.
Как найти массу водяного пара?
В
комнате объемом 200 м3 при температуре 200 C относительная влажность воздуха равна 60 %. Определите массу
водяного пара в комнате, если давление насыщенного водяного пара при этой
температуре равно 2,33 кПа.
Решение.
Массу
водяного пара в комнате можно определить из уравнения Менделеева-Клапейрона.
Как найти сопротивление резистора?
Понижающий
трансформатор с коэффициентом трансформации 20 подключён в сеть с напряжением
220 В. Сопротивление вторичной обмотки трансформатора равно 0,25 Ом, а сила
тока в ней 10 A. Определите сопротивление подключенного к ней резистора.
Как найти действующее значение напряжения?
Мгновенное
значение напряжения для фазы j/4 переменного тока
равно 20 В. Определите действующее значение напряжения.
Решение.
Действующее
Uд и амплитудное U0 значение напряжения
переменного тока связаны между собой соотношением U0 = ^2Uд . Мгновенное значение
напряжение переменного тока для фазы j1 выражается формулой u1 = U0 sinj1 , или u1 = ^2Uд sinj1.
Как найти длину излучаемой контуром электромагнитной волны?
Зависимость
силы тока в открытом колебательном контуре от времени в единицах СИ
определяется уравнением I = 0,2 sin(2•105pt) A. Определите длину излучаемой контуром электромагнитной волны.
Как найти заряд конденсатора в тот момент, когда энергия электрического поля конденсатора и энергия магнитного опля катушки становятся одинаковыми?
Колебательный
контур содержит конденсатор емкостью 40 мкФ и катушку индуктивностью 18 мГн.
Максимальная сила тока в катушке 1,2 A. Определите заряд
конденсатора в тот момент, когда энергия электрического поля конденсатора и
энергия магнитного опля катушки становятся одинаковыми.
Как найти путь, пройденный маятником?
Амплитуда
колебаний материальной точки составляет 30 мм, а частота 100 Гц. Определите
путь, пройденный этой точкой за 1,5 с.
Решение.
Одно
полное колебание материальная точка совершает за время, равное периоду
колебаний T = u-1 , следовательно, за
время t она совершает N = t/T = tu колебаний.
При этом за одно колебание точка проходит путь l1 = 4A. Значит, за время t, т.е. за N колебаний, она пройдет путь L
= 4Atu = 4•30•10-3•1,5•100 м = 18 м.
Ответ:
L
= 18 м.
Как найти скорость колебаний маятника?
Груз,
подвешенный на пружине, растягивает ее на 25 мм. Какова будет максимальная
скорость, если он будет совершать колебания вдоль вертикально направленной оси
с амплитудой, равной также 25 мм?
Решение.
Предположим,
что масса груза и жесткость пружины равны соответственно m и
k. Тогда для покоящегося груза, подвешенного на пружине, в состоянии равновесия выполняется равенство mg = kx0 , откуда k/m = g/x0 .
Как найти амплитуду смещения точки?
Зависимость
скорости точки, совершающей гармонические колебаний, от времени в единицах СИ
определяется уравнением v(t) = 1,2 cos 50t (м/с). Определите амплитуду смещения точки.
Решение.
Смещение
точки от положения равновесия при ее гармонических колебаниях вдоль оси OX описывается следующей формулой.
A – амплитуда смещения,
ω – циклическая частота колебаний, j0 – их начальная фаза. Проекция скорости точки тогда равна v(t).
При каком минимальном диаметре проволока не оборвется?
Шар
массой m = 850 г подвешен на алюминиевой проволоке длиной l = 1,0 м и вращается в горизонтальной плоскости с постоянной по
модулю линейной скоростью v = 3,0 м/с. При каком минимальной диаметре проволоки,
образующей с вертикалью угол α = 300, она не оборвется. Предел
прочности алюминия sпр = 50 Мпа.
Решение.
Как найти массу пара, если сосуд изотермически уменьшили?
В
сосуде под давлением p1 находится три моля водяного пара. Давление насыщенного пара для
данной температуры pн = 2p1. Объем сосуда
изотермически уменьшили в 6 раз. Определите массу оставшегося пара.
Молекулярная масса воды 18 г/моль.
Решение.
Водяной
пар – это газ, поэтому к нему можно применять известные газовые законы. Однако
при этом необходимо учитывать возможную конденсацию пара (т.е. переход его в
жидкую фазу), в результате которой масса пара не зависит от его массы и при
заданной температуре является фиксированной величиной.
Как найти период маятника с первоначальной длинной?
При
увеличении длины математического маятника на 80 см частота колебаний
уменьшилась в 1,5 раза. Определите период колебаний маятника с первоначальной
длинной.
Решение.
Так
как период колебаний связан с частотой соотношением T
= 1/u, для определения T1 достаточно
найти частоту u1 колебаний
математического маятника длины l1 . Согласно общей формуле u1 , найдем частоту колебаний маятника u2 длины l2 = l1 + Dl .
Поделим
первое на второе.
По
условию задачи u1/u2 = n. Из двух последний равенств получаем l1 .
На сколько могут нагреться два одинаковых шара, движущихся навстречу друг к другу?
На
сколько могут нагреться два одинаковых свинцовых шара, движущихся навстречу
друг к другу со скоростями 30 м/с, при абсолютно неупругом ударе? Удельная
теплоемкость свинца 130 Дж/(кг•K).
Решение.
В
рассматриваемом в задаче случае из закона сохранения импульса следует, что mv – mv = 2 mu, где u = 0 – скорость шаров
после неупругого удара.
Как найти массу льда, если его положили в воду?
В
алюминиевом колориметре массой 250 г находятся вода массой 1,2 кг при
температуре 250 C. В колориметр положили
лед, имеющий температуру -100 C.
Определите массу льда, если после установления теплового равновесия температура
воды оказалась равной 50 C. Удельные теплоемкости
льда 2,1 кДж/(кг•K), воды 4,2 кДж/(кг•K), алюминия 920 Дж/(кг•K); удельная теплота плавления льда 0,33 МДж/кг.
Как найти давление в сосуде?
В
закрытом сосуде при давлении 2,0 кПа и температуре 120 K находится трехатомный
газ. Определите давление в сосуде при температуре 1500 К, если известно, что
при нагревании газа половина его молекул распалась на отдельный атомы.
Решение.
Как найти массу поднимаемого груза?
Идеальный
тепловой двигатель поднимает груз на высоту 15,0 м. Рабочее тело двигателя
получает от нагревателя с температурой 3270 C
количества теплоты получит 120 кДж. Определите массу поднимаемого груза, если
температура холодильника двигателя равна 770 C. Трение не учитывать.
Как найти количество теплоты, переданной газу?
Два
моля идеального одноатомного газа сначала расширяются изобарно, а затем
изохорно переходят в состояние с начальной температурой 300 K. Определите количество теплоты, переданной газу, если объем в
этом процессе увеличился в 6 раз.
Решение.
Как найти давление газа в баллоне после того, как из него выпустили гелий и понизили температуру?
В
баллоне объемом 2,0 дм3 при температуре 270 C и давлении 1,6•107 Па находится гелий. Определите
давление газа в баллоне после того, как из него выпустили 20 г гелия, а
температуру понизили до 200 C.
Молярная масса гелия 4,0 г/моль.
Решение.
На сколько необходимо изменить температуру воздуха, чтобы длина столбика ртути осталась прежней?
В
запаянной с одного конца горизонтально расположенной тонкой трубке находится
воздух при температуре 300 K, запертый столбиком
ртути длиной 25 мм. Затем трубку расположили вертикально открытым концом вверх.
На сколько необходимо изменить температуру воздуха, чтобы длина его столбика
осталась прежней? Атмосферное давление 1,0•105 кг/м3.
Как найти расстояние пройденное колесом?
Алюминиевое
колесо катится по плоской поверхности в течение промежутка времени Dt = 300 с. На сколько различаются расстояния пройденные колесом,
при изменении температуры от t1 = 0,00 C
до t2 = 500 C, если частота вращения
колеса ω = 2,0 рад/с? Линейный коэффициент теплового расширения алюминия α =
2,4•10-5 Кл-1 . Радиус колеса R1 = 100 см при t1 = 0,00
C.
Решение.
При какой скорости нейтрона его масса совпадет с массой покоя α-частицы?
При
какой скорости нейтрона его масса совпадет с массой покоя α-частицы? Массы
покоя частиц отличаются в 4 раза.
Решение.
Согласно
теории относительности зависимость массы частицы от ее скорости в неподвижной
системе отсчета определяется следующей формулой.
Полагая,
что в этой формуле m = mн (и соответственно m0 = mн0 ) и учитывая, что по
условию задачи mн = 4mн0 , из записанных выше
равенств получаем v.
Источник
Команда “Газы!” была объявлена еще две недели назад. И что?! Легкие задачи порешали и расслабились?! Или вы думаете, что задачи на газы касаются только 28-х заданий ЕГЭ?! Как бы не так! Если газов пока еще не было в 34-х заданиях, это ничего не значит! Задач на электролиз тоже не было в ЕГЭ до 2018 года. А потом как врезали, мама не горюй! Обязательно прочитайте мою статью “Тайны задач по химии? Тяжело в учении – легко в бою!”. В этой статье очень подробно рассказывается о новых фишках на электролиз. Статья вызвала шквал самых разных эмоций у преподавателей химии. До сих пор мне и пишут, и звонят, и благодарят, и бьются в конвульсиях. Просто цирк с конями, в котором я – зритель в первом ряду.
Однако, вернемся к нашим баранам, вернее, Газам. Я прошла через огонь и воду вступительных экзаменов и знаю точно – хочешь завалить абитуриента, дай ему задачу на Газы. Почитайте на досуге сборник задач И.Ю. Белавина. Я процитирую одну такую “мозгобойню”, чтобы вам жизнь медом не казалась. Попробуйте решить.
И.Ю. Белавин, 2005, задача 229
“Два из трех газов (сероводород, водород и кислород) смешали и получили газовую смесь, плотность которой оказалась равной плотности оставшегося газа. Полученную газовую смесь вместе с равным ей объемом третьего газа под давлением поместили в замкнутый сосуд емкостью 4 л, содержавший азот при н.у. и нагревали при 600 С до окончания химических реакций, затем постепенно охладили. Определите массы веществ, содержавшихся в сосуде после охлаждения, если плотность газовой смеси в сосуде перед нагреванием равнялась 9,25г/л. (Ответ: m(S) = 7,5 г, m(SO2) = 15 г, m(Н2О) = 9 г)”
Ну как, решили? Нет?! А ваши репетиторы?! Извините, это был риторический вопрос. Кстати, мои ученики, абитуриенты 2003-2008 гг. такие задачи щелкали, как семечки, на экзаменах во 2-й медицинский (теперь РНИМУ им. Н.И. Пирогова). Надеюсь, вам понятно, что 34-м задачам ЕГЭ еще есть куда усложняться, perfectio interminatus est (нет предела совершенству), с газами нужно работать, работать и работать. Поэтому команду “Газы!” отменять рано. Итак, поехали!
Сегодня мы поговорим о газовых смесях, затронем понятие плотности газа (абсолютной и относительной), средней молярной массы, решим задачи: определение средней молярной массы и плотности газа по компонентам смеси и наоборот.
• Газовая смесь – смесь отдельных газов НЕ вступающих между собой в химические реакции. К смесям газов относятся: воздух (состоит из азота, кислорода, углекислого газа, водяного пара и др.), природный газ (смесь предельных и непредельных углеводородов, оксида углерода, водорода, сероводорода, азота, кислорода, углекислого газа и др.), дымовые газы (содержат азот, углекислый газ, пары воды, сернистый газ и др.) и др.
• Объемная доля – отношение объема данного газа к общему объему смеси, показывает, какую часть общего объема смеси занимает данный газ, измеряется в долях единицы или в процентах.
• Мольная доля – отношение количества вещества данного газа к общему количеству вещества смеси газов, измеряется в долях единицы или в процентах.
• Плотность газа (абсолютная) – определяется как отношение массы газа к его объему, единица измерения (г/л). Физический смысл абсолютной плотности газа – масса 1 л, поэтому молярный объем газа (22,4 л при н.у. t° = 0°C, P = 1 атм) имеет массу, численно равную молярной массе.
• Относительная плотность газа (плотность одного газа по другому) – это отношение молярной массы данного газа к молярной массе того газа, по которому она находится
• Средняя молярная масса газа – рассчитывается на основе молярных масс составляющих эту смесь газов и их объемных долей
Настоятельно рекомендую запомнить среднюю молярную массу воздуха Мср(в) = 29 г/моль, в заданиях ЕГЭ часто встречается.
Обязательно посетите страницу моего сайта “Изучаем Х-ОбХ-04. Закон Авогадро. Следствия из закона Авогадро. Нормальные условия. Молярный объем газа. Абсолютная и относительная плотность газа. Закон объемных отношений”и сделайте конспекты по теории. Затем возьмите бумагу и ручку и решайте задачи вместе со мной.
ВАНГУЮ: чует мое сердце, что ЕГЭ по химии 2019 года устроит нам газовую атаку, а противогазы не выдаст!
Задача 1
Определить плотность по азоту газовой смеси, состоящей из 30% кислорода, 20% азота и 50% углекислого газа.
Задача 2
Вычислите плотность по водороду газовой смеси, содержащей 0,4 моль СО2, 0,2 моль азота и 1,4 моль кислорода.
Задача 3
5 л смеси азота и водорода имеют относительную плотность по водороду 12. Определить объем каждого газа в смеси.
Несколько задач со страницы моего сайта
Задача 4
Плотность по водороду пропан-бутановой смеси равна 23,5. Определите объемные доли пропана и бутана
Задача 5
Газообразный алкан объемом 8 л (н.у.) имеет массу 14,28 г. Чему равна его плотность по воздуху
Задача 6
Плотность паров альдегида по метану равна 2,75. Определите альдегид
Ну как? Пошло дело? Если туго, вернитесь к задачам и решайте их самостоятельно до тех пор, пока не щелкнет! А для стимуляции – десерт в виде еще одной задачи И.Ю. Белавина на газы. Наслаждайтесь ее решением самостоятельно!
И.Ю. Белавин, 2005, задача 202
“Сосуд емкостью 5,6 л при н.у. заполнили метаном, затем нагрели до высокой температуры, в результате чего произошло частичное разложение метана. Определите массу образовавшейся сажи, если известно, что после приведения к нормальным условиям объем полученной газовой смеси оказался в 1,6 раза больше объема исходного метана, эта газовая смесь обесцвечивает бромную воду и имеет плотность по воздуху 0,2931. (Ответ: m(C) = 0,6 г)”
Задачи И.Ю. Белавина – это крутой драйв! Попробуйте порешать, и вы откажетесь от просмотра любых ужастиков, поскольку запасетесь адреналином надолго! Но нам нужно спуститься на землю к ЕГЭ, простому и надежному, как первый советский трактор. Кстати, у меня в коллекции припасено немало сюрпризов с газовыми фишками, собранными за все годы работы и бережно хранимыми. Думаю, пришло время сказать им: “И снова здравствуйте!”, поскольку ЕГЭ с каждым годом становится “все чудесатее и чудесатее”. Но это уже совсем другая история. Читайте мои статьи – и вы подстелите соломку под свою ЕГЭшную попу.
Вы готовитесь к ЕГЭ и хотите поступить в медицинский? Обязательно посетите мой сайт Репетитор по химии и биологии https://repetitor-him.ru. Здесь вы найдете огромное количество задач, заданий и теоретического материала, познакомитесь с моими учениками, многие из которых уже давно работают врачами. Позвоните мне +7(903)186-74-55, приходите ко мне на курс, на бесплатные Мастер-классы “Решение задач по химии”. Я с удовольствием вам помогу.
Репетитор по химии и биологии кбн В.Богунова
Источник
В
условиях задач этого раздела температура задается в градусах Цельсия.
При проведении числовых расчетов необходимо перевести температуру в
градусы Кельвина, исходя из того, что 0° С = 273° К. Кроме того,
необходимо также представить все остальные величины в единицах системы
СИ. Так, например, 1л = 10-3 м3; 1м3 = 106 см3 = 109 мм3.Если
в задаче приведена графическая зависимость нескольких величин от
какой-либо одной и при этом все кривые изображены на одном графике, то
по оси у задаются условные единицы. При решении задач используются данные таблиц 3,6 и таблиц 9—11 из приложения.
5.1. Какую температуру T имеет масса m = 2 г азота, занимающего объем V = 820 см3 при давлении p = 0,2 МПа?
5.2. Какой объем V занимает масса m = 10г кислорода при давлении р = 100 кПа и температуре t = 20° С?
5.3. Баллон объемом V = 12 л наполнен азотом при давлении p = 8,1МПа и температуре t = 17° С. Какая масса m азота находится в баллоне?
5.4. Давление воздуха внутри плотно закупоренной бутылки при температуре t1=7C было p1= 100 кПа. При нагревании бутылки пробка вылетела. До какой температуры t2нагрели бутылку, если известно, что пробка вылетела при давлении воздуха в бутылке p = 130 кПа?
5.5. Каким должен быть наименьшей объем V баллона, вмещающего массу m = 6,4 кг кислорода, если его стенки при температуре t = 20° С выдерживают давление p = 15,7 МПа?
5.7. Найти массу m сернистого газа (S02), занимающего
объем V = 25 л при температуре t=27С и давлении p = 100 кПа.
5.6. В баллоне находилась масса m1= 10 кг газа при давлении p1 = 10 МПа. Какую массу Am газа взяли из баллона, если давление стало равным p2= 2,5 МПа? Температуру газа считать постоянной.
5.8. Найти массу m воздуха, заполняющего аудиторию высотой h = 5 м и площадью пола S = 200 м2. Давление воздуха p = 100кПа, температура помещения t = 17° С. Молярная масса воздуха u = 0,029 кг/моль.
5.9. Во сколько раз плотность воздуха p1, заполняющего помещение зимой (t1 =7°С), больше его плотности p2летом (t2=37° С)? Давление газа считать постоянным.
5.10. Начертить изотермы массы m = 0,5 г водорода для температур: а) t1 = 0° С; б) t2 = 100° С.
5.11. Начертить изотермы массы m = 15,5г кислорода для температур: a) t1 = 39° С; б) t2 =180° С.
5.12. Какое количество v газа находится в баллоне объемом V = 10 м3 при давлении p =96 кПа и температуре t = 17° С?
5.13. Массу m =5 г азота, находящегося, в закрытом сосуде объемом V = 4 л при температуре t1 = 20° С, нагревают до температуры t2 = 40° С. Найти давление p1 и p2газа до и после нагревания.
5.14. Посередине откачанного и запаянного с обеих концов капилляра,
расположенного горизонтально, находится столбик ртути длиной l = 20 см.
Если капилляр поставить вертикально, то столбик ртути переместится на dl
= 10 см. До какого давления p0был откачан капилляр? Длина капилляра L –1 м.
5.15. Общеизвестен шуточный вопрос: «Что тяжелее: тонна свинца или
тонна пробки?» На сколько истинный вес пробки, которая в воздухе весит
9,8кН, больше истинного веса свинца, который в воздухе весит также
9,8кН? Температура воздуха t = 17° С, давление p = 100кПа.
5.16. Каков должен быть вес p оболочки детского воздушного шарика, наполненного водородом, чтобы результирующая подъемная сила шарика F =
0 , т.е. чтобы шарик находился во взвешенном состоянии? Воздух и
водород находится при нормальных условиях. Давление внутри шарика равно
внешнему давлению. Радиус шарика r = 12,5 см.
5.17. При температуре t = 50° С давление насыщенного водяного пара p = 12,3 кПа. Найти плотность p водяного пара.
5.18. Найти плотность p водорода при температуре t = 10° С и давлении p = 97,3 кПа.
5.19. Некоторый газ при температуре t = 10° С и давлении p = 200 кПа имеет плотность p = 0,34 кг/м3. Найти молярную массу u газа.
5.20. Сосуд откачан до давления p = 1,33 • 10-9 Па; температура воздуха t = 15° С. Найти плотность p воздуха в сосуде.
5.21. Масса m = 12 г газа занимает объем V = 4 л при температуре t1 = 7° С. После нагревания газа при постоянном давлении его плотность стала равной p = 0,6 кг/м3. До какой температуры г, нагрели газ?
5.22. Масса m = 10г кислорода находится при давлении p = 304 кПа и температуре t1=10° С. После расширения вследствие нагревания при постоянном давлении кислород занял объ-
ем V2=10 л. Найти объем V1газа до расширения, температуру t2 газа после расширения, плотности p1и p2газа до и после расширения.
5.23. В запаянном сосуде находится вода, занимающая объем, равный половине объема сосуда. Найти давление p и плотность
p водяного пара при температуре t = 400° С, зная, что при этой
температуре вся вода обращается в пар.
5,24. Построить график зависимости плотности p кислорода: а) от давления p при температуре Т = const = 390 К в интервале
0 < p < 400 кПа через каждые 50 кПа; б) от температуры Т при p = const = 400 кПа в интервале 200 < Т < 300 К через каждые 20К.
5.25. В закрытом сосуде объемом V = 1 м3 находится масса m1= 1,6 кг кислорода и масса m2= 0,9 кг воды. Найти давление p в сосуде при температуре t = 500° С, зная, что при этой температуре вся вода превращается в пар.
5.26. В сосуде 1 объем V1 = 3 л находится газ под давлением p1= 0,2 МПа. В сосуде 2 объем V2 = 4 л находится тот же газ под давлением p2= 0,1 МПа. Температуры газа в обоих сосудах одинаковы. Под каким давлением p будет находиться газ, если соединить сосуды 1 и 2 трубкой?
5.27. В сосуде объемом V = 2 л находится масса m1= 6 г углекислого газа (С02) и масса m2закиси азота (N20) при температуре t = 127° С. Найти давление p смеси в сосуде.
5.28. В сосуде находится масса m1 = 14 г азота и масса m2=9гводорода при температуре t = 10°С и давлении p = 1 МПа. Найти молярную массу p смеси и объем V сосуда.
5.29. Закрытый сосуд объемом V = 2 л наполнен воздухом при нормальных условиях. В сосуд вводится диэтиловый эфир (С2Н5ОС2Ы5). После того как весь эфир испарился, давление в сосуде стало равным p = 0,14 МПа. Какая масса m эфира была введена в сосуд?
5.30. В сосуде объемом V = 0,5 л находится масса m = 1 г парообразного йода (I2). При температуре t = 1000° С давление в сосуде pс= 93,3 кПа. Найти степень диссоциации а молекул йода на атомы. Молярная масса молекул йода u = 0,254 кг/моль.
5.31. В сосуде находится углекислый газ. При некоторой температуре
степень диссоциации молекул углекислого газа на кислород и окись
углерода а = 0,25 . Во сколько раз давление в сосуде при этих
условиях будет больше того давления, которое имело бы место, если бы
молекулы углекислого газа не были диссоциированы?
5.32. В воздухе содержится 23,6% кислорода и 76,4% азота (по массе) при давлении p = 100кПа и температуре t = 13° С.
Найти плотность p воздуха и парциальные давления p1и p2
кислорода и азота.
5.33. В сосуде находится масса m1 = 10 г углекислого газа и масса m2=15г азота. Найти плотность p смеси при температуре t = 27° С и давлении p = 150 кПа.
5.34. Найти массу m0атома: а) водорода; б) гелия.
5.35. Молекула азота, летящая со скоростью v = 600 м/с, упруго ударяется о стенку сосуда по нормали к ней. Найти импульс силы Fdt, полученный стенкой сосуда за время удара.
5.36, Молекула аргона, летящая со скоростью v = 500 м/с, упруго
ударяется о стенку сосуда. Направление скорости молекулы и нормаль к
стенке сосуда составляют угол а = 60° . Найти импульс силы Fdt, полученный стенкой сосуда за время удара.
5.37. Молекула азота летит со скоростью v = 430 м/с. Найти импульс mv этой молекулы.
5.38. Какое число молекул n содержит единица массы водяного пара?
5.39. В сосуде объемом V = 4 л находится масса m = 1 г водорода. Какое число молекул n содержит единица объема сосуда?
5.40. Какое число молекул N находится в комнате объемом V = 80 m3 при температуре t = 17° С и давлении p = 100 кПа?
5.41. Какое число молекул и содержит единица объема сосуда при температуре t = 10° С и давлении p = 1,33 * 10-9 Па?
5.42. Для получения хорошего вакуума в стеклянном сосуде необходимо
подогревать стенки сосуда при откачке для удаления адсорбированного
газа. На сколько может повыситься давление в сферическом сосуде радиусом
r = 10 см, если адсорбированные молекулы перейдут со стенок в сосуд? Площадь поперечного сечения молекул s0= 10-19 м2. Температура газа в сосуде t = 300° С. Слой молекул на стенках считать мономолекулярным.
5.43. Какое число частиц находится в единице массы парообразного йода (I2), степень диссоциации которого а = 0,5 ? Молярная масса молекулярного йода u = 0,254 кг/моль.
5.44. Какое число частиц N находится в массе m = 16г кислорода, степень диссоциации которого а = 0,5 ?
5.45. В сосуде находится количество v1=10-7 молей кислорода и масса m2=10-6г азота. Температура смеси t = 100° С, давление в сосуде p = 133мПа. Найти объем V сосуда, парциальные давления p1и p2кислорода и азота и число молекул n в единице объема сосуда.
5.46. Найти среднюю квадратичную скорость молекул воздуха при температуре t = 17° С. Молярная масса воздуха u = 0,029 кг/моль.
5.48. В момент взрыва атомной бомбы развивается температура T=107 К.
Считая, что при такой температуре все молекулы полностью диссоциированы
на атомы, а атомы ионизированы, найти среднюю квадратичную скорость
sqr(v2) иона водорода.
5.47. Найти отношение средних квадратичных скоростей молекул гелия и азота при одинаковых температурах.
5.49. Найти число молекул nводорода в единице объема сосуда при давлении p = 266,6 Па, если средняя квадратичная
скорость его молекул sqr(v2)= 2,4 км/с.
5.50. Плотность некоторого газа p = 0,06 кг, средняя
квадратичная скорость его молекул sqr(v2) = 500 м/с. Найти
давление p, которое газ оказывает на стенки сосуда.
5.51. Во сколько раз средняя квадратичная скорость пылинки, взвешенной в воздухе, меньше средней квадратичной скорости
молекул воздуха? Масса пылинки /77 = 10~8г. Воздух считать однородным газом, молярная масса которого // = 0,029 кг/моль.
5.52. Найти импульс mv молекулы водорода при температуре t = 20° С. Скорость молекулы считать равной средней квадратичной скорости.
5.53. В сосуде объемом V = 2лнаходится масса m = 10 г кислорода при давлении p = 90,6 кПа. Найти среднюю
5.216. Найти изменение dS энтропии при превращении массы m = 10 г льда (t = -20° С) в пар (tn = 100° С).
5.55. Средняя квадратичная скорость молекул некоторого
газа sqr(v2) = 450 м/с. Давление газа p = 50 кПа. Найти плотность p газа при этих условиях.
5.56. Плотность некоторого газа p = 0,082 кг/м3 при давлении p = 100кПа и температуре t = 17° С. Найти среднюю квадратичную скорость sqr(v2) молекул газа. Какова молярная масса p этого газа?
5.218. Найти изменение dS энтропии при плавлении массы m = 1кг льда (t = 0° С).
5.219. Массу m = 640 г расплавленного свинца при температуре плавления tплвылили на лед (t = 0° С). Найти изменение dS энтропии при этом процессе.
5.60. Найти энергию Wврвращательного движения молекул, содержащихся в массе m = 1 кг азота при температуре t = 7° С.
5.61. Найти внутреннюю энергию W двухатомного газа, находящегося в сосуде объемом V = 2л под давлением p = 150 кПа.
5.62. Энергия поступательного движения молекул азота, находящегося в баллоне объем V = 20 л, W = 5 кДж, а средняя квадратичная скорость его молекул sqr(v2) = 2*103 м/с. Найти массу m азота в баллоне и давление /?, под которым он находится.
5.63. При какой температуре Т энергия теплового
движения атомов гелия будет достаточна для того, чтобы атомы гелия
преодолели земное тяготние и навсегда покинули земную атмосферу? Решить
аналогичную задачу для Луны.
5.64. Масса m = 1 кг двухатомного газа находится под давлением p = 80кПа и имеет плотность p = 4кг/м3. Найти
энергию теплового движения W молекул газа при этих условиях.
5.65. Какое число молекул N двухатомного газа содержит объем V = 10см3 при давлении V = 5,3 кПа и температуре
t = 27° С? Какой энергией теплового движения W обладают эти молекулы?
5.66. Найти удельную теплоемкость cкислорода для: а) V = const; б) p = const.
5.67. Найти удельную теплоемкость сp: а) хлористого водорода; б) неона; в) окиси азота; г) окиси углерода; д) паров ртути.
5.68. Найти отношение удельных теплоемкостей сp/сtдля кислорода.
5.69. Удельная теплоемкость некоторого двухатомного газа с = 14,7 кДж/(кг-К). Найти молярную массу u этого газа.
5.70. Плотность некоторого двухатомного газа при нормальных условиях p = 1,43 кг/м3. Найти удельные теплоемкости сt и
сpэтого газа.
5.71. Молярная масса некоторого газа u = 0,03 кг/моль, отношение сp/сV = 1,4 . Найти удельные теплоемкости сV и сpэтого газа.
5.72. Во сколько раз молярная теплоемкость С гремучего газа больше молярной теплоемкости С” водяного пара, получившегося при его сгорании? Задачу решить для: а) V = const б) p = const.
5.73. Найти степень диссоциации а кислорода, если его удельная теплоемкость при постоянном давлении ср= 1,05 кДж/(кг-К).
5.74. Найти удельные теплоемкости сV и сp парообразного йода (I2), если степень диссоциации его а = 0,5. Молярная масса молекулярного йода u = 0,254 кг/моль.
5.75. Найти степень диссоциация а азота, если для него отношение сp /сV = 1,47.
5.76. Найти удельную теплоемкость сpгазовой смеси, состоящей из количества v1=Зкмоль аргона и количества v2 = 3 кмоль азота.
5.77. Найти отношение сp/сV для газовой смеси, состоящей из массы m1 = 8 г гелия и массы m2 = 16 г кислорода.
5.78. Удельная теплоемкость газовой смеси, состоящей из количества v1= 1 кмоль кислорода и некоторой массы m2аргона
равна сV = 430 Дж/(кгК),. Какая масса m2аргона находится в газовой смеси?
5.79. Масса m = 10 г кислорода находится при давлении p = 0,3 МПа и температуре t = 10° С. После нагревания при
p= const газ занял объем V2 =10л. Найти количество теплоты
Q, полученное газом, и энергию теплового движения молекул
газа W до и после нагревания.
5.80. Масса m = 12 г азота находится в закрытом сосуде объемом V =2л при температуре t = 10° С. После нагревания Давление в сосуде стало равным p = 1,33 МПа. Какое количество теплоты Q сообщено газу при нагревании?
Источник