Молекулярная физика - Урок 2 - Часть В (Повышенный уровень) - Сборник задач

321. Два моля идеального одноатомного газа сначала охладили, а затем нагрели до первоначальной температуры 400 К, увеличив объем газа в три раза (см. рис. 237). Какое количество теплоты отдал газ на участке 1 — 2?

Рис. 237.

322. На высоте 200 км давление воздуха составляет примерно 10^-9 от нормального атмосферного давления, а температура воздуха примерно 1200 К. Оцените, во сколько раз плотность воздуха на этой высоте меньше плотности воздуха у поверхности Земли, где температура 27° С.

323. После того, как в комнате включили электрокамин, температура воздуха повысилась от 18° С до 27° С при неизменном атмосферном давлении. На сколько процентов уменьшилось число молекул воздуха в комнате?

324. Какова разница в массе воздуха, заполняющего помещение объемом 50 м³, зимой и летом, если летом температура помещения достигает 40° С, а зимой падает до 0° С? Давление нормальное. Молярная масса воздуха равна 0,029 кг/моль. Ответ округлите до десятых.

325. Сосуд с азотом при нормальных условиях движется со скоростью 100 м/с. Какой будет максимальная температура азота при внезапной остановке сосуда? Удельная теплоёмкость азота при постоянном объеме равна 745 Ответ записать в кельвинах.

326. Какое количество теплоты было получено или отдано одноатомным идеальным газом при переходе из состояния 1 в состояние 3, если на рисунке 238 представлен график зависимости давления от объема?

Рис. 238.

327. Рассчитайте количество теплоты, сообщенное одноатомному идеальному газу в процессе А — В — С, представленном на РV-диаграмме (см. рис. 239).

Рис. 239.

328. Масса m идеального газа, находящегося при температуре Т, охлаждается изохорически так, что давление уменьшается в n раз. Затем газ расширяется при постоянном давлении. В конечном состоянии его температура равна первоначальной. Определите совершенную газом работу. Молярная масса газа М.

329. В цилиндр заключено 1,6 кг кислорода при температуре 17° С и давлении 4 ∙ 10⁵ Па. До какой температуры нужно изобарно нагреть кислород, чтобы работа по расширению была равна 4 ∙ 10⁴ Дж?

330. Двум молям одноатомного идеального газа при изобарном расширении сообщили 310 Дж теплоты. Определите изменение температуры газа.

331. В сосуд с водой бросают кусочки тающего льда при непрерывном помешивании, вначале кусочки льда тают, но в некоторый момент лед перестает таять. Первоначальная масса воды в сосуде 660 г. В конце процесса масса воды увеличилась. На сколько граммов увеличилась масса воды к моменту прекращения таяния льда, если первоначальная температура воды 12,5° С? Потерями теплоты пренебречь.

332. Для определения удельной теплоёмкости вещества тело массой 200 г, нагретое до температуры 100° С, опустили в калориметр, содержащий 200 г воды. Начальная температура воды 23° С. После установления теплового равновесия температура тела и воды оказалась равной 30° С. Определите удельную теплоёмкость исследуемого вещества, выразив ее в Теплоёмкостью калориметра пренебречь.

333. Какое количество теплоты потребуется, чтобы расплавить наполовину кусок свинца массой 1 кг, находящийся при температуре 300 К? Ответ записать в кДж.

334. Какое количество теплоты потребуется, чтобы получить пар массой 200 г из 2 кг воды, взятой при температуре 0° С? Ответ записать в кДж.

335. В колбе находится вода при температуре 0° С. Выкачивая из колбы воздух и пары воды, воду замораживают посредством ее испарения. Какой процент воды составит масса пара? Ответ округлить до целых.

336. В кастрюлю налили холодной воды при температуре 9° С и поставили на плиту, не закрывая крышкой. Через 10 мин вода закипела. Через какое время после начала кипения она полностью испарится? Ответ округлить до целых и записать в мин.

337. Железный метеорит влетает в атмосферу Земли со скоростью 1,5 ∙ 10³ м/с, имея температуру 300 К. 80% кинетической энергии метеорита при движении в атмосфере переходит во внутреннюю. Какая часть метеорита расплавится? Ответ записать в % и округлить до целых.