Контрольна робота №2А

2А.1. Знайти кількість молів і число N молекул, що містяться в 2 кг. кисню.

2А.2. Визначити масу m однієї молекули води, якщо відома її молекулярна маса.

2А.3. Знайти число N атомів, що міститься краплі ртуті масою m=1г.

2А.4. Визначити молярну масу та масу m₁ однієї молекули кухонної солі.

2А.5. Визначити масу m₁ одного атома та число атомів N, що містяться за нормальних умов в 1л водню.

2А.6. Знайти кількість молів та число молекул N, що містяться в 1см³ води при t=4⁰С.

2А.7. Визначити масу m₁ однієї молекули сірковуглецю CS₂. Вважаючи, що ці молекули в рідині мають кулькоподібну форму і розташовані впритул одна до одної, визначити діаметр молекули.

2А.8. Знайти масу однієї молекули вуглекислого газу CO₂

2А.9. В балоні ємністю V=20 л знаходиться аргон під тиском P₁=800 кПа та температурі T₁=325⁰К. Коли з балону випустили деяку кількість газу, тиск в балоні зменшився до P₂=600 кПа, а температура стала рівною T₂=300⁰К. Визначити випущену з балона масу аргону.

2А.10. Обчислити густину r кисню, який знаходиться в балоні під тиском Р=1 мПа при температурі Т=300 К.

2А.11. Деякий газ знаходиться під тиском Р=700 кПа при температурі Т=308 К. Визначити відносну молярну масу газу М, якщо його густина r=12, 2 кг/м³.

2А.12. Обчислити густину азоту, який знаходиться в балоні під тиском Р=1, 96·10⁶ Па. Температура азоту Т=290 К.

2А.13. Балон об’ємом V=40 л заповнений азотом. Температура азоту Т=300 К. Коли частину азоту використали, тиск в балоні знизився на DР=400 кПа. Визначити масу Dm використаного азоту. Процес вважати ізотермічним.

2А.14. Балон об’ємом V=50 л заповнений киснем. Температура кисню Т=300 К. Коли частину кисню використали, тиск в балоні понизився на DР=200 кПа. Визначити масу використаного кисню. Процес вважати ізотермічним.

2А.15. Дві однакові посудини містять кисень. В одній посудині тиск Р₁=1 Мпа і температура Т₁=400 К, в іншому Р₂=1, 5 Мпа, Т₂=250 К. Посудини з’єднали трубкою і охолодили кисень до температури Т=300 К. Визначити тиск, що встановився в посудинах.

2А.16. Тиск Р насиченої водяної пари при температурі Т=300 К дорівнює 3, 56·10³ Па. Визначити густину r водяної пари при цих умовах, приймаючи її за ідеальний газ.

2А.17. Визначити середню кінетичну енергію < Eк> однієї молекули водяної пари при температурі Т=360 К.

2А.18. Знайти середню кінетичну енергію < E_оберт> обертового руху однієї молекули водню, а також сумарну кінетичну енергію U всіх молекул в 1 моль водню при температурі Т=190 К.

2А.19. Визначити температуру газу, якщо середня кінетична енергія < E_пост> поступального руху його молекул дорівнює 2, 07·10^-21 Дж.

2А.20. Знайти середню кінетичну енергію < E_пост> поступального руху однієї молекули, а також сумарну кінетичну енергію усіх молекул, що містяться в 1 молі і в 1 кг гелію при температурі Т=70 К.

2А.21. В азоті урівноважені найдрібніші пилинки, які рухаються так, ніби є дуже великими молекулами. Маса кожної пилинки m=10^-10 г. Температура газу Т=293 К. Визначити середньоквадратичну швидкість < V_кв>, а також середні кінетичні енергії < E_пост> поступального руху молекул азоту і пилинок.

2А.22. Визначити середню кінетичну енергію < E_оберт> обертового руху однієї молекули двоатомного газу, якщо сумарна кінетична енергія молекул 1 кмоль цього газу U=3, 01 МДж.

2А.23. Посудина об’ємом V=4 л містить m=0, 6 г деякого газу під тиском P=0, 2 Мпа. Визначити середньоквадратичну швидкість молекул газу.

2А.24. Газ займає об’єм V=1 л під тиском Р=0, 2 Мпа. Визначити кінетичну енергію поступального руху молекул, що знаходяться в даному об’ємі.

2А.25. Обчислити теплоємність при постійному об’ємі двоатомного газу, що міститься в посудині об’ємом V=10 л при нормальних умовах.

2А.26. Обчислити кіломольні (кілоатомні) С_р і С_v та питомі с_р і с_v темлоєності для кисню і аргону, приймаючи ці гази за ідеальні.

2А.27. Суміш складається з 2 моль одноатомного газу і 1 моль двоатомного газу. Визначити молярні теплоємності С_р і С_v суміші.

2А.28. Обчислити теплоємність при постійному об’ємі газу, що знаходиться в посудині об’ємом V=20 л при нормальних умовах. Газ одноатомний.

2А.29. Відносна молекулярна маса газу М=4. Відношення теплоєностей С_р/С_v=1, 67. Обчислити питому теплоємність газу.

2А.30. Питома теплоємність деякого газу: с_р =14, 6 кДж/ (кг·К) і с_v=10, 4 кДж/ (кг·К). Визначити кіломолярні теплоємності.

2А.31. Різниця питомих теплоємностей деякого газу с_р-с_v=2, 08 кДж/ (кг·К). Визначити відносну молекулярну масу М газу.

2А.32. Деякий газ знаходиться при температурі Т=350 К в балоні об’ємом V=100 л під тиском Р=0, 2 Мпа. Теплоємність цього газу при постійному об’ємі С_v дорівнює 140 Дж/К. Визначити відношення теплоємностей С_р/С_v.

2А.33. Визначити середнє число зіткнень в секунду молекули водню при температурі Т=300 К і тиску Р=0, 133 Па.

2А.34. Середня довжина вільного пробігу молекул повітря при нормальних умовах =10^-5 см. Обчислити середньоарифметичну швидкість молекул і середнє число зіткнень молекули в секунду.

2А.35. Знайти діаметр d молекул водню, якщо для водню при нормальних умовах довжина вільного пробігу молекул =112 нм.

2А.36. Визначити середню довжину вільного пробігу молекул водню при температурі Т=300 К і тиску Р=40 мкПа.

2А.37. Балон об’ємом V=10 л містить азот масою m=1 г. Визначити середню довжину пробігу молекул.

2А.38. Визначити густину r водню, якщо середня довжина вільного пробігу його молекул =0, 1 см.

2А.39. Балон об’ємом V=5 л містить водень масою m=1 г. Визначити середнє число зіткнень молекули в секунду.

2А.40. Визначити середню довжину вільного пробігу і середнє число зіткнень молекули гелію при температурі Т=400 К і тиску Р=1 Па.

2А.41. В циліндрі під поршнем знаходиться водень масою m=0, 02 кг при температурі Т=300 К. Водень спочатку розширився адіабатично, збільшивши свій об’єм в 5 раз, а потім був стиснений ізотермічно, причому об’єм газу зменшився в 5 раз. Знайти температуру Т₂ в кінці адіабатичного розширення і повну роботу А, яку виконав газ. Зобразити процес графічно.

2А.42. При ізотермічному розширенні водню масою m=1 г об’єм газу збільшився в 2 рази. Визначити роботу А розширення, яку виконав газ, якщо температура газу Т=300 К. Визначити теплоту Q, яку передали при цьому газу.

2А.43. При адіабатичному стисненні кисню масою m=1кг виконана робота А=100 кДж. Визначити кінцеву температуру Т₂ газу, якщо до стиснення кисень знаходився при температурі Т₁=300 К?

2А.44. З балону, який містить водень під тиском Р=1 МПа при температурі Т₁=290 К, випустили половину газу, який знаходився в ньому. Вважаючи цей процес адіабатичним, визначити кінцеву температуру Т₂ і тиск.

2А.45. Повітря, яке знаходиться під тиском Р₁=0, 1 Мпа, було адіабатично стиснуто до тиску Р₂=1Мпа. Визначити тиск Р₃, коли стиснуте повітря, зберігаючи об’єм незмінним, охолодити до початкової температури?

2А.46. При ізотермічному розширенні 1 моль водню, що мав температуру Т=300 К, витрачена теплота Q=2 кДж. В скільки разів збільшився об’єм газу?

2А.47. В циліндрі під поршнем знаходиться азот масою m=20 г. Газ нагріли від температури Т₁=300 К до температури Т₂=450 К при постійному тиску. Визначити теплоту Q, що передано газу, здійснену газом роботу А і приріст DU внутрішньої енергії.

2А.48. Кисень масою m=2 кг займає об’єм V₁=1 м³ і знаходиться під тиском Р₁=0, 2 Мпа. При нагріванні газ розширився при постійному тиску до об’єму V₂=3 м³, а потім його тиск збільшився до Р₂=0, 5 Мпа при незмінному об’ємі. Знайти зміну внутрішньої енергії DU газу, виконану їм роботу А і теплоту Q, передану газу. Побудувати графік процесу.

2А.49. Газ здійснює цикл Карно. Робота ізотермічного розширення газу А=5 Дж. Визначити роботу ізотермічного стискування, якщо термічний ККД циклу h=0, 2.

2А.50. Здійснюючи цикл Карно, газ віддав холодильнику теплоту Q₂=4 кДж. Робота циклу А=1 кДж. Визначити температуру нагрівача, якщо температура холодильника Т=300 К.

2А.51. Газ здійснює цикл Карно. Абсолютна температура холодильника Т=290 К. В скільки разів збільшився ККД циклу, якщо температура нагрівача піднімається від Т₁=400 К до Т₁=600 К?

2А.52. Газ здійснює цикл Карно. Температура нагрівача Т₁=475 К, холодильника Т₂=260 К. При ізотермічному розширенні газ здійснив роботу А=100 Дж. Визначити термічний ККД h циклу, а також теплоту Q₂, яку газ віддає холодильнику при ізотермічному стискуванні.

2А.53. Здійснюючи цикл Карно, газ отримав від нагрівача теплоту Q₁=1 кДж і здійснив роботу А=200 Дж. Температура нагрівача Т₁=375 К. Визначити температуру холодильника.

2А.54. В циклі Карно газ отримує від нагрівача теплоту Q₁=42 кДж. Яку роботу здійснює газ, якщо абсолютна температура Т₁ нагрівача в 3 три рази вище, чим температура Т₂ холодильника?

2А.55. Здійснюючи цикл Карно, газ віддав холодильнику 2/3 теплоти, отриманої від нагрівача. Визначити температуру холодильника, якщо температура награвача Т₁=425 К.

2А.56. Газ здійснює цикл Карно. Температура холодильника Т₂=273 К. Визначити температуру нагрівача, якщо за рахунок кожної кілокалорії, отриманої від нагрівача, газ здійснює роботу А=1, 2 кДж?

2А.57. Яку роботу А потрібно здійснювати, щоб, видуваючи мильну бульбашку, збільшити її діаметр від d₁=1см до d₂=11см.

2А.58. Визначити силу F, що притискує одна до одної дві скляні пластинки розмірами 10х10 см, які розташовані паралельно одна одній, якщо відстань між пластинами l=0, 02 мм і простір між ними заповнено водою. Вважати, що діаметр d вгнутого меніску рівний відстані між пластинами.

2А.59. Визначити роботу А, яку необхідно здійснити при видуванні мильної бульбашки, щоб збільшити її об’єм від V₁=10см³ до V₂=20см³.

2А.60. На скільки тиск Р повітря всередині мильної бульбашки більше атмосферного тиску Р₀, якщо діаметр бульбашки D=5 мм?

2А.61. Повітряна бульбашка радіусом r=2 мм знаходиться біля самої поверхні води. Визначити тиск Р, під яким знаходиться повітря в бульбашці, якщо атмосферний тиск Р=0, 1 Мпа.

2А.62. З вертикальної трубки з внутрішнім діаметром d=1 мм витікає по краплям вода. Знайти діаметр d, краплі в момент відриву. Діаметр шийки краплі в момент відриву вважати рівним внутрішньому діаметру трубки і саму краплю вважати сферичною.

2А.63. Дві краплі ртуті радіусом r=1 мм кожна злилась в одну велику краплю. Вважаючи процес адіабатичним, визначити на скільки градусів DТ змінилась температура ртуті.

2А.64. Яка енергія вивільнилась при утворенні з мильної бульбашки радіусом r=5см трьох краплин води, кожна з яких має радіус r₁=2мм?