МКТ и ТД. Расчетные задачи

1. Объём пузырька воздуха по мере всплывания со дна озера на поверхность увеличивается в три раза. Определите глубину озера.

2. Баллон содержит сжатый газ при 27°С и давлении 20атм. Каково будет давление, если из баллона будет выпущено k=0, 3 массы газа, а температура понизится до 12°С?

3. В двух одинаковых по вместимости сосудах находятся разные газы: в первом – водород, во втором – кислород. Найдите отношение n1/n2 концентратных газов, если массы газов одинаковы.

4. Найдите внутреннюю энергию W двухатомного газа, находящегося в сосуде объемом 2л под давлением 150кПа.

5. В цилиндре под поршнем находится азот массой 0, 6кг, занимающий объем 1, 2м³ при температуре 560К. В результате подвода теплоты газ расширился и занял объём 4, 2м³, причем температура осталась неизменной. Найдите: 1) изменение внутренней энергии газа; 2) совершенную им работу; 3) количество теплоты, сообщенное газу.

6. Азот массой 5кг, нагретый на 150К, сохранил неизменный объем V. Найдите 1) количество теплоты, сообщенное газу; 2)изменение внутренней энергии; 3) совершенную газом работу.

7. Азот массой 50кг находится при температуре 280К. в результате изохорного охлаждения его давление уменьшилось в 2 раза, а затем в результате изобарного расширения температура газа в конечном состоянии стала равна первоначальной. Определите: 1) работу, совершаемую газом; 2) изменение внутренней энергии газа.

8. Кислород массой 2кг занимает объем 1м³ и находится под давлением 0, 2Мпа. Газ бал нагрет сначала при постоянном давлении до объема 3м³, а затем при постоянном объеме до давления 0, 5Мпа. Найдите: 1) изменение внутренней энергии газа; 2) совершенную им работу; 3) количество теплоты, переданное газу. Построить график процесса.

9. Какая доля количества теплоты, подводимого к идеальному газу при изобарном процессе, расходуется на увеличение внутренней энергии газа и какая доля – на работу расширения? Рассмотрите три случая, если газ: 1) одноатомный; 2) двухатомный; 3) трехатомный.

10. В сосуде вместимостью 0, 01м³ содержится смесь газов – азота массой 7г и водорода массой 1г при температуре 280К. Определите давление смеси газов.

11. Водород массой 6, 5г, имеющий температуру равную 27°С, расширяется вдвое при р=const за счёт притока тепла извне. Найдите работу расширения газа, изменение внутренней энергии газа и количество теплоты, сообщенное газу.

МКТ и ТД Задачи-вопросы

1. В цилиндре под поршнем находится воздушный столб длинной l. Во сколько раз изменится давление воздуха в цилиндре, если поршень переместится на 1/3 длины воздушного столба а) влево; б) вправо?

2. Во сколько раз отличается плотность метана(СН₄) от плотности кислорода (О₂) при одинаковых условиях?

3. Давление идеального газа увеличили в 4 раза, а концентрацию молекул уменьшили в 2 раза. Как изменится средняя квадратичная скорость?

4. Одинаковое количество теплоты необходимо для нагревания газа до одной и той же температуры в сосуде, прикрытом поршнем если:

а) если поршень не перемещается

б) поршень легко подвижный

5. Один моль идеального газа при нагревании на 1К изобарно расширяется. Чему равна работа изобарного расширения тела?

6. Вычислите удельные теплоемкости водорода при постоянных объеме и давлении, считая водород идеальным газом.

7. Как определить давление двухатомного идеального газа, занимающего объем V, если его внутренняя энергия равна U?

8. Во сколько раз изменится давление газа при уменьшении его объема в три раза, если средняя квадратичная скорость движения молекул осталось неизменной?

9. Давление идеального газа увеличилось на 25% при увеличении температуры в 2 раза. Во сколько раз при этом изменится его объем?

10. Изобразите графики зависимости плотности идеального газа: а) от температуры в изобарном процессе; б) от давлении в изотермическом процессе.

11. В одинаковых баллонах при одинаковой температуры находится водород(Н2) и углекислый газ (СО2). Какой из газов и во сколько раз производит большее давление на стенки баллона? Массы газов одинаковы.