1. Идеальный газ находится при нормальных условиях в закрытом сосуде. Найдите концентрацию молекул газа.

2. Найдите наиболее вероятную скорость молекул водорода при температуре 20К.

3. В цилиндре под поршнем находится азот массой 0,6кг, занимающий объем 1,2м³ при температуре 560К. В результате подвода тепла газ расширился и занял объем 4,2м³, причем температура осталась неизменной. Найдите изменение внутренней энергии газа.

4. Типичная кривая зависимости потенциальной энергии взаимодействия двух молекул от расстояния r между ними имеет вид, показанный на рисунке. Какие силы действуют между молекулами при  ?

5. Найдите зависимость среднего числа столкновений молекулы идеального газа в 1с от температуры Т при изохорном процессе.

6. Азот массой 2кг при температуре 17°С и давлении 100 кПа сжимают адиабатно до давления 1МПа. Найдите работу, затраченную на сжатие.

Преподаватель:

1. В сосуде объемом 12л находится газ, число молекул которого равно 1,44? 10¹⁸. Найдите концентрацию молекул газа.

2. Найдите, при какой температуре молекулы кислорода имеют такую же среднюю квадратичную скорость, как молекулы водорода при температуре 100К.

3. При давлении  приращение объема системы равно  . Найдите теплоту, полученную системой, если приращение ее внутренней энергии  .

4. Три четверти теплоты, полученной от нагревателя при осуществлении цикла Карно, передается холодильнику. Температура нагревателя 400К. Найдите температуру холодильника.

5. Найдите, во сколько раз отличаются коэффициенты динамической вязкости углекислого газа и азота, если оба газа находятся при одинаковой температуре. Эффективные диаметры молекул этих газов считать равными.

6. При изобарном расширении гелия массой 2г его объем изменился в 10 раз. Найдите изменение энтропии.

Преподаватель:

1. В двух сосудах с равными объемами находятся разные газы: в первом – водород, во втором – кислород. Найдите отношение концентраций газов, если массы газов одинаковы.

2. Найдите среднюю квадратичную скорость молекул водорода при температуре 300К.

3. Азот массой 5кг, нагретый на 150К, сохранил неизменный объем V. Найдите изменение внутренней энергии азота.

4. В капиллярной трубке радиусом 0,5мм жидкость поднялась на высоту 11мм. Найдите плотность данной жидкости, если ее коэффициент поверхностного натяжения 22мН/м. Жидкость полностью смачивает стенки капилляра.

5. Температуру газа увеличили в 4 раза при постоянной концентрации молекул. Найдите, как изменится при этом средняя длина свободного пробега молекулы. Эффективный диаметр молекулы считать постоянным.

6. В процессе изобарического расширения идеального двухатомного газа было затрачено 1400Дж тепла. Найдите работу, совершенную газом.

Преподаватель:

1. Найдите количество вещества (в молях) газа, содержащегося в колбе объемом 240см³ при температуре 290К и давлении 50кПа.

2. Колба объемом 4л содержит некоторый газ массой 0,6г под давлением 200кПа. Найдите среднюю квадратичную скорость молекул газа.

3. Кислород массой 5кг, нагретый на 150К, сохранил неизменный объем V. Найдите совершенную газом работу.

4. За один цикл рабочее тело некоторой тепловой машины потребляет теплоту  и производит работу . Найдите, какое количество теплоты  отдает за цикл рабочее тело этой машины?

5. Найдите зависимость среднего числа столкновений молекулы идеального газа за 1с от давления Р при изохорическом процессе.

6. У тепловой машины, работающей по циклу Карно, температура нагревателя в 1,6 раза больше температуры холодильника. За один цикл машина производит работу 12кДж. Найдите работу за цикл, затрачиваемую на изотермическое расширение.

Преподаватель:

1. Найдите концентрацию молекул газа при 27°С и давлении 4140Па.

2. Найдите среднюю квадратичную скорость молекул водорода при температуре 5000К.

3. Кислород массой 800г, охлажденный от температуры 100°С до температуры 20°С, сохранил неизменным объем. Найдите совершенную газом работу.

4. Глицерин поднялся в капиллярной трубке на высоту 20мм. Найдите поверхностное натяжение глицерина, если диаметр канала трубки равен 1мм. Смачивание трубки считать полным.

5. Найдите зависимость коэффициента теплопроводности идеального газа от температуры при изохорическом процессе.

6. При нагревании 3 молей двухатомного идеального газа его температура увеличилась в 2 раза. Найдите изменение энтропии, если нагревание происходит изохорно.

Преподаватель:

1. В колбе объемом 240см³ находится газ при температуре 290К и давлении 50кПа. Найдите число молекул газа.

2. Найдите среднюю арифметическую скорость молекул газа, если их средняя квадратичная скорость 1000м/с.

3. Над идеальным газом совершается работа 200Дж, при этом его внутренняя энергия возрастает на 500Дж. Найдите, какое количество теплоты было подведено к газу в этом процессе.

4. Температура нагревателя тепловой машины 500К. Температура холодильника 400К. Найдите КПД тепловой машины, работающей по циклу Карно.

5. Найдите зависимость средней длины свободного пробега молекулы идеального газа от давления при изохорическом процессе.

6. Найдите приращение энтропии 1кг льда при его плавлении.

Преподаватель:

1. Кислород при нормальных условиях заполняет сосуд объемом 11л. Найдите массу газа.

2. Найдите среднюю квадратичную скорость молекул водорода при температуре 20К.

3. Кислород массой 800г, охлажденный от температуры 100°С до температуры 20°С, сохранил неизменным объем. Найдите изменение внутренней энергии.

4. Нижний конец вертикального капилляра радиусом r погрузили в жидкость с коэффициентом поверхностного натяжения s и плотностью r. Найдите высоту поднятия жидкости в капилляре, если имеет место полное смачивание.

5. Найдите зависимость коэффициента диффузии идеального газа от давления при изохорическом процессе.

6. Лед массой 2кг, находящийся при температуре (–13°С), нагрели до 0°С и расплавили. Найдите изменение энтропии.

Преподаватель:

1. В некотором объеме  содержится газ с концентрацией молекул  . Масса одной молекулы равна  . Определите массу газа  .

2. Найдите отношение среднеквадратичной скорости к средней арифметической скорости молекул идеального газа.

3. Над некоторой системой совершили работу  и сообщили ей теплоту  . Найдите работу  , которую совершила при этом сама система.

4. Найдите, на какую высоту поднимается вода между двумя параллельными друг другу стеклянными пластинами, если расстояние между ними равно 0,2мм? Поверхностное натяжение воды 73мН/м. Смачивание пластинок считать полным.

5. Найдите, на сколько уменьшится атмосферное давление 100кПа при подъеме наблюдателя над поверхностью Земли на высоту 100м. Считать, что температура воздуха 290К и не изменяется с высотой.

6. В результате изохорного нагревания водорода массой 1г давление газа увеличилось в 2 раза. Найдите изменение энтропии газа.

Преподаватель:

1. Найдите концентрацию молекул газа, содержащегося в колбе объемом 240см³ при температуре 290К и давлении 50кПа.

2. Найдите среднюю арифметическую скорость молекул водорода при температуре 20К.

3. Воздух в комнате при открытой форточке нагрели от температуры Т₁ до температуры Т₂. Найдите приращение внутренней энергии воздуха, находящегося в комнате.

4. Некоторая система при температуре Т получила элементарное количество теплоты  . Укажите связь между этими величинами и приращением энтропии  системы, если процесс квазистатический.

5. Найдите, во сколько раз отличаются коэффициенты диффузии двух идеальных газов: водорода и кислорода, если оба газа находятся в одинаковых условиях. Диаметры молекул этих газов считать одинаковыми.

6. При нагревании 3 молей двухатомного идеального газа его температура увеличилась в 2 раза. Найдите изменение энтропии, если нагревание происходит изобарно.

Преподаватель:

1. Известна плотность газа r, его молярная масса  и температура  . Найдите давление газа.

2. Найдите среднее значение полной кинетической энергии молекулы азота при температуре 1000К.

3. Водород занимает объем 10м³ при давлении 100кПа. Газ нагрели при постоянном объеме до давления 300кПа. Найдите работу, совершенную газом.

4. Некоторая система при температуре Т получила элементарное количество теплоты  . Укажите связь между этими величинами и приращением энтропии  системы, если процесс неквазистатический.

5. Найдите зависимость коэффициента теплопроводности идеального газа от температуры Т и давления Р.

6. Идеальный газ совершает цикл Карно. Работа при изотермическом расширении равна 5Дж. Найдите работу изотермического сжатия, если КПД цикла равен 20%.

Преподаватель:

1. Найдите, сколько молекул газа содержится в баллоне объемом 30л при температуре 300К и давлении 5МПа?

2. Найдите среднюю арифметическую скорость молекул водорода при температуре 5000К.

3. Углекислый газ массой 400г был нагрет на 50К. Найдите изменение внутренней энергии газа.

4. За один цикл рабочее тело некоторой тепловой машины потребляет теплоту  и производит работу  . Найдите КПД этой тепловой машины.

5. Найдите зависимость коэффициента теплопроводности идеального газа от температуры при изобарическом процессе.

6. Один моль идеального газа с показателем адиабаты g переводят из состояния, в котором его давление и объем  , в состояние, в котором его давление  и объем  . Найдите приращение энтропии газа в том случае, когда оба состояния лежат на одной изохоре.

Преподаватель:

1. Найдите, чему равна средняя кинетическая энергия молекулы гелия при температуре 300К.

2. Найдите наиболее вероятную скорость молекул водорода при температуре 300К.

3. Азот массой 14г сжимают изотермически при температуре 300К от давления 100кПа до давления 500кПа. Найдите изменение внутренней энергии газа.

4. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура холодильника равна 290К. Найдите, во сколько раз увеличится КПД цикла, если температура нагревателя повысится от 400К до 600К.

5. Найдите, при какой температуре средняя квадратичная скорость молекул кислорода больше их наиболее вероятной скорости на 100м/с?

6. Азот нагревался при постоянном давлении, причем ему было сообщено количество теплоты 21кДж. Найдите изменение его внутренней энергии.

Преподаватель:

1. При неизменной концентрации частиц идеального газа средняя кинетическая энергия теплового движения его молекул увеличилась в 3 раза. Найдите, как при этом изменилось давление газа.

2. Найдите наиболее вероятную скорость молекул водорода при температуре 5000К.

3. Кислород массой 160г нагревают от 320К до 340К. Найдите изменение внутренней энергии газа.

4. Некоторое количество газа переходит из равновесного состояния 1 в равновесное состояние 2 посредством некоторого необратимого процесса. Начальное и конечное состояния газа для обоих процессов одинаковы. Найдите, чему равно приращение энтропии газа в этом процессе?

5. Найдите отношение давления воздуха на высоте 1км к давлению на дне скважины глубиной 1км. Воздух у поверхности Земли находится при нормальных условиях и его температура не зависит от высоты.

6. Найдите количество тепла, которое надо сообщить азоту при изобарическом нагревании, чтобы газ совершил работу 2Дж.

Преподаватель:

1. Найдите объем сосуда, в котором находится газ, если концентрация молекул 1,25? 10²⁶м^–3, а общее их число 2,5? 10²³.

2. Найдите среднее значение полной кинетической энергии молекулы водяного пара при температуре 600К.

3. Аргон при давление 0,8атм изменил объем с 1л до 2л. Найдите, как изменяется внутренняя энергия, если расширение газа производилось при изобарическом процессе.

4. Количество теплоты, отданное тепловой машиной за цикл 1,5кДж, КПД двигателя 20%. Найдите полученное от нагревателя за цикл количество теплоты.

5. Найдите зависимость коэффициента диффузии идеального газа от температуры Т при изохорном процессе.

6. Найдите работу на участке изотермического расширения рабочего тела тепловой машины, работающей по циклу Карно, если КПД равен 80%, а количество теплоты, отдаваемое за цикл холодильнику, 2Дж.

Преподаватель:

1. Известна плотность газа r, его молярная масса  . Найдите концентрацию молекул газа.

2. Найдите отношение средней арифметической скорости к наиболее вероятной скорости молекул идеального газа.

3. Расширяясь, водород совершил работу 6кДж. Найдите количество теплоты, подведенное к газу, если процесс протекал изотермически.

4. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. Температура нагревателя 400К, температура холодильника 260К. Найдите КПД машины.

5. Найдите, на какой высоте над поверхностью Земли атмосферное давление в 2 раза меньше, чем на поверхности. Температура всюду 17°С.

6. Воду массой 1кг нагрели от температуры 10°С до 100°С, при которой она вся превратилась в пар. Найдите приращение энтропии системы.

Преподаватель:

1. В колбе объемом 100см³ содержится некоторый газ при температуре 27°С. Найдите, на сколько понизится давление, если вследствие утечки из колбы выйдет 10²⁰ молекул.

2. Найдите отношение средней квадратичной скорости к наиболее вероятной скорости молекул идеального газа.

3. Над некоторой системой совершили работу  и сообщили ей теплоту  . Найдите приращение  ее внутренней энергии.

4. Типичная кривая зависимости потенциальной энергии взаимодействия двух молекул от расстояния r между ними имеет вид, показанный на рисунке. Какие силы действуют между молекулами при  ?

5. Найдите среднюю квадратичную скорость молекул идеального газа, плотность которого 1,8кг/м³, если он производит давление 14,7кПа.

6. Азот массой 200г расширяется изотермически при температуре 280К, причем объем газа увеличивается в 2 раза. Найдите количество теплоты полученное газом.

Преподаватель:

1. При неизменной концентрации частиц абсолютная температура идеального газа была увеличена в 4 раза. Найдите, как при этом изменилось давление газа.

2. Найдите среднюю длину свободного пробега молекул азота при t = 0°С и давлении Р=1нПа.

3. Азот массой 200г расширяется изотермически при температуре 280К, причем объем газа увеличивается в 2 раза. Найдите изменение внутренней энергии.

4. Некоторое количество газа переходит из равновесного состояния 1 в равновесное состояние 2 посредством обратимого адиабатического процесса. Начальное и конечное состояния газа для обоих процессов одинаковы. Найдите, чему равно приращение энтропии газа в этом процессе?

5. Найдите зависимость коэффициента теплопроводности идеального газа от давления Р при изохорном процессе.

6. Идеальный газ совершает цикл Карно. Газ получил от нагревателя количество теплоты 5,5кДж и совершил работу 1,1кДж. Найдите отношение температур нагревателя и холодильника.

Преподаватель:

1. В сосуде объемом 20л находится 1,5 кмоль идеального газа. Найдите концентрацию молекул в сосуде.

2. Найдите среднее значение полной кинетической энергии одной молекулы водяного пара при температуре 500К.

3. При совершении некоторой системой работы  ее внутренняя энергия испытала приращение  . Найдите, какое количество теплоты получила система.

4. Найдите работу, совершаемую при адиабатическом сжатии n молей одноатомного идеального газа, если его температура уменьшилась на  .

5. Найдите зависимость среднего числа столкновений молекулы идеального газа за 1с от давления Р при изотермическом процессе.

6. Азот нагревался при постоянном давлении, причем ему было сообщено количество теплоты 21кДж. Найдите работу, которую совершил при этом газ.