Физика ФЗО 2 часть
| <в начало | часть1 | часть2 |
|
Вариант |
Номера задач |
||||||||
|
0 |
110 |
130 |
150 |
|
180 |
220 |
240 |
260 |
270 |
|
1 |
101 |
121 |
141 |
|
171 |
211 |
231 |
251 |
261 |
|
2 |
102 |
122 |
142 |
|
172 |
212 |
232 |
252 |
262 |
|
3 |
103 |
123 |
143 |
|
173 |
213 |
233 |
253 |
263 |
|
4 |
104 |
124 |
144 |
|
174 |
214 |
234 |
254 |
264 |
|
5 |
105 |
125 |
145 |
|
175 |
215 |
235 |
255 |
265 |
|
6 |
106 |
126 |
146 |
|
176 |
216 |
236 |
256 |
266 |
|
7 |
107 |
127 |
147 |
|
177 |
217 |
237 |
257 |
267 |
|
8 |
108 |
128 |
148 |
|
178 |
218 |
238 |
258 |
268 |
|
9 |
109 |
129 |
149 |
|
179 |
219 |
239 |
259 |
269 |
|
11 |
181 |
184 |
190 |
|
196 |
281 |
287 |
290 |
295 |
|
12 |
182 |
185 |
191 |
|
199 |
282 |
288 |
291 |
296 |
201. Определить количество вещества v и число N молекул кислорода массой m=0,5 кг.
202. Сколько атомов содержится в ртути: 1) количеством вещества v=0,2 моль; 2) массой т=1 г?
203. Вода при температуре t=4°С занимает объем V=1 см3. Определить количество вещества v и число N молекул воды.
204. Найти молярную массу M и массу тo одной молекулы поваренной соли.
205. Определить массу тo одной молекулы углекислого газа.
206. Определить концентрацию n молекул кислорода, находящегося в сосуде вместимостью V=2 л. Количество вещества v кислорода равно 0,2 моль.
207. Определить количество вещества v водорода, заполняющего сосуд объемом V=3 л, если концентрация молекул газа в сосуде n =2*10^18 м3.
208. В баллоне вместимостью V=3 л содержится кислород массой m=10 г. Определить концентрацию n молекул газа.
209. Плотность газа ρ при давлении p=96 кПа и температуре t=0°C равна 1,35 г/л. Найти молярную массу M газа.
210. Определить количество вещества v и число N молекул азота массой m=0,2 кг.
211. В цилиндр длиной l=1,6 м, заполненный воздухом при нормальном атмосферном давлении ро начали медленно вдвигать поршень площадью основания S=200 см3. Определить силу F, действующую на поршень, если его остановить на расстоянии l1=10 см от дна цилиндра.
212. В баллоне находится газ при температуре Т1=400 К. До какой температуры Т2 надо нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в 1,5 раза?
213. Баллон вместимостью V=20 л заполнен азотом при температуре T=400 К. Когда часть газа израсходовали, давление в баллоне понизилось на Δр=200 кПа. Определить массу m израсходованного газа. Процесс считать изотермическим.
214. В баллоне вместимостью V=15 л находится аргон под давлением p1=600 кПа и при температуре Т1=300 К. Когда из баллона было взято некоторое количество газа, давление в баллоне понизилось до p2=400 кПа, а
температура установилась Т2=260 К. Определить массу m аргона, взятого из баллона.
215. Два сосуда одинакового объема содержат кислород. В одном сосуде давление р1=2 МПа и температура T1=800 K, в другом р2=2,5 МПа,
T2=200 К. Сосуды соединили трубкой и охладили находящийся в них кислород до температуры T=200 К. Определить установившееся в сосудах давление р.
216. Вычислить плотность ρ азота, находящегося в баллоне под давлением р=2 МПа и имеющего температуру Т=400 К.
217. Определить относительную молекулярную массу Mr газа, если при температуре Т=154 К и давлении р=2,8 МПа он имеет плотность ρ=6,1 кг/м3.
218. Найти плотность ρ азота при температуре Т=400 К и давлении р=2 МПа.
219. В сосуде вместимостью V=40 л находится кислород при температуре Т=300 К. Когда часть газа израсходовали, давление в баллоне понизилось на Δр=100 кПа. Определить массу m израсходованного кислорода. Процесс считать изотермическим.
220. Определить плотность ρ водяного пара, находящегося под давлением р=2,5 кПа и имеющего температуру Т=250 К.
221. Определить внутреннюю энергию U водорода, а также среднюю кинетическую энергию <Ek> молекулы этого газа при температуре Т=300 К, если количество вещества v этого газа равно 0,5 моль.
222. Определить суммарную кинетическую энергию Ek поступательного движения всех молекул газа, находящегося в сосуде вместимостью V=3 л под давлением р=540 кПа.
223. Количество вещества гелия v=1,5 моль, температура Т=120 К. Определить суммарную кинетическую энергию Ek поступательного движения всех молекул этого газа.
224. Молярная внутренняя энергия Um некоторого двухатомного газа равна 6,02 кДж/моль. Определить среднюю кинетическую энергию <εвр> вращательного движения одной молекулы этого газа. Газ считать идеальным.
225. Определить среднюю кинетическую энергию <εk> одной молекулы водяного пара при температуре Т=500 К.
226. Определить среднюю квадратичную скорость <vкв> молекулы газа, заключенного в сосуд вместимостью V=2 л под давлением р=200 кПа. Масса газа m=0,3 г.
227. Водород находится при температуре Т=300 К. Найти среднююкинетическую энергию <εвр> вращательного движения одной молекулы, а также суммарную кинетическую энергию Ek всех молекул этого газа; количество водорода v=0,5 моль.
228. При какой температуре средняя кинетическая энергия <εп> поступательного движения молекулы газа равна 4,14*10-21 Дж?
229. В азоте взвешены мельчайшие пылинки, которые движутся так, как если бы они были очень крупными молекулами. Масса каждой пылинки равна 6*10-10 г. Газ находится при температуре Т=400 К. Определить средние квадратичные скорости <vкв>, а также средние кинетические энергии <εп> поступательного движения молекулы азота и пылинки.
230. Определить среднюю кинетическую энергию <εп> поступательного движения и <εвр> вращательного движения молекулы азота при температуре Т=1 К. Определить также полную кинетическую энергию Ek молекулы при тех же условиях.
231. Определить молярную массу M двухатомного газа и его удельные теплоемкости cp и cV, если известно, что разность удельных теплоемкостей этого газа cp—cV равна 260 Дж/(кгК).
232. Найти удельные cV и cp, а также молярные СV и Сp теплоемкости углекислого газа.
233. Определить показатель адиабаты γ идеального газа, который при температуре Т=350 К и давлении р=0,4 МПа занимает объем V=300 л и имеет теплоемкость СV=857 Дж/К.
234. В сосуде вместимостью V=6 л находится при нормальных условиях двухатомный газ. Определить теплоемкость СV этого газа при постоянном объеме.
235. Определить относительную молекулярную массу Mr и молярную массу M газа, если разность его удельных теплоемкостей cp—cV=2,08 кДж/(кг*К).
236. Определить молярные теплоемкости газа, если его удельные теплоемкости cV=10,4 кДж/(кг*К) и cp=14,6 кДж/(кг*К).
237. Найти удельные cV и cp и молярные CV и Cp теплоемкости азота и гелия.
238. Вычислить удельные теплоемкости газа, зная, что его молярная масса M=4*10-3 кг/моль и отношение молярных теплоемкостей Ср/СV=1,67.
239. Трехатомный газ под давлением р=240 кПа и температуре t=20°С занимает объем V=10 л. Определить теплоемкость Ср этого газа при
постоянном давлении.
240. Одноатомный газ при нормальных условиях занимает объем V=5 л. Вычислить теплоемкость СV этого газа при постоянном объеме.
241. Найти среднее число <z> столкновений за время t=1 с и длину свободного пробега <λ> молекулы гелия, если газ находится под давлением
р=2 кПа при температуре Т=200 К.
242. Определить среднюю длину свободного пробега <λ> молекулы азота в сосуде вместимостью V=5 л. Масса газа т=0,5 г.
243. Водород находится под давлением р=20 мкПа и имеет температуру Т=300 К. Определить среднюю длину свободного пробега <λ>
молекулы такого газа.
244. При нормальных условиях длина свободного пробега <λ> молекулы водорода равна 0,160 мкм. Определить диаметр d молекулы водорода.
245. Какова средняя арифметическая скорость молекул кислорода при нормальных условиях, если известно, что средняя длина свободного пробега <λ> молекулы кислорода при этих условиях равна 100 нм?
246. Кислород находится под давлением р=133 нПа при температуре Т=200 К. Вычислить среднее число <z> столкновений молекулы кислорода при этих условиях за время t=1 с.
247. При каком давлении р средняя длина свободного пробега <λ> молекул азота равна 1 м, если температура газа t=10°С?
248. В сосуде вместимостью V=5 л находится водород массой m=0,5 г. Определить среднюю длину свободного пробега <λ> молекулы водорода в этом сосуде.
249. Средняя длина свободного пробега <λ> молекулы водорода при некоторых условиях равна 2 мм. Найти плотность ρ водорода при этих условиях.
250. В сферической колбе вместимостью V=3 л, содержащей азот, создан вакуум с давлением р=80 мкПа. Температура газа Т=250 К. Можно ли считать вакуум в колбе высоким? Вакуум считается высоким, если длина свободного пробега молекул в нем много больше линейных размеров сосуда.
251. Определить количество теплоты Q, которое надо сообщить кислороду объемом V=50 л и массой 1 моль при его изохорическом нагревании, чтобы давление газа повысилось на p=0,5 Мпа
252. При изотермическом расширении азота при температуре Т=280 К объем его увеличился в два раза. Определить: 1) совершенную при расширении газа работу А, 2) изменение U внутренней энергии; 3)
количество теплоты Q, полученное газом. Масса азота m=0,2 кг.
253. При адиабатическом сжатии давление воздуха было увеличено от
р1=50 кПа до р2=0,5 МПа. Затем при неизменном объеме температура воздуха была понижена до первоначальной. Определить давление р3 газа в конце процесса.
254. Кислород массой m=200 г занимает объем V1=100 л и находится под давлением р1=200 кПа. При нагревании газ расширился при постоянном давлении до объема V2=300 л, а затем его давление возросло до р2=500 кПа при неизменном объеме. Найти изменение внутренней энергии ΔU газа,
совершенную газом работу А и теплоту Q, переданную газу. Построить график процесса.
255. Объем водорода при изотермическом расширении при температуре Т=300 К увеличился в п=3 раза. Определить работу А,
совершенную газом, и теплоту Q, полученную при этом. Масса т водорода
равна 200 г.
256. Азот массой m=0,1 кг был изобарически нагрет от температуры
Т1=200 К до температуры Т2=400 К. Определить работу А, совершенную газом, полученную газом теплоту Q и изменение U внутренней энергии азота.
257. Во сколько раз увеличится объем водорода, содержащий количество вещества v=0,4 моль при изотермическом расширении, если при этом газ получит количество теплоты Q=800 Дж? Температура водорода
Т=300 К.
258. Какая работа А совершается при изотермическом расширении водорода массой m=5 г, взятого при температуре Т=290 К, если объем газа увеличивается в три раза?
259. Какая доля w1 количества теплоты Q, подводимого к идеальному двухатомному газу при изобарическом процессе, расходуется на увеличение ΔU внутренней энергии газа и какая доля w2 — на работу А расширения?
Рассмотреть три случая, если газ: 1) одноатомный; 2) двухатомный; 3) трехатомный.
260. Определить работу А, которую совершит азот, если ему при постоянном давлении сообщить количество теплоты Q=21 кДж. Найти также изменение ΔU внутренней энергии газа.
261. Идеальный газ совершает цикл Карно при температурах теплоприемника Т2=290 К и теплоотдатчика Т1=400 К. Во сколько раз увеличится коэффициент полезного действия цикла, если температура теплоотдатчика возрастет до T1,1=600 К?
262. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура Т1 теплоотдатчика в четыре раза (n=4) больше температуры теплоприемника. Какую долю w количества теплоты, полученного за один цикл от теплоотдатчика, газ отдаст теплоприемнику?
263. Определить работу A2 изотермического сжатия газа, совершающего цикл Карно, КПД которого η =0,4, если работа изотермического расширения равна A1=8 Дж.
264. Найти изменение энтропии 1 кг льда находящегося при температуре 0оС.
265. Найти изменение энтропии при изобарическом расширении 8 г гелия от объема V1=10 л до V2=25 л.
266. Найти изменение энтропии при изотермическом расширении 6 г водорода от 105 Па до 0,5*105 Па.
267. Во сколько раз увеличится коэффициент полезного действия η цикла Карно при повышении температуры теплоотдатчика от Т1=380 К до Т1,1=560 К? Температура теплоприемника Т2=280 К.
268. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. Температура теплоотдатчика Т1=500 К, температура теплоприемника Т2=250 К. Определить термический КПД цикла, а также работу A1 рабочего вещества при изотермическом расширении, если при изотермическом сжатии совершена работа A2=70 Дж.
269. Газ, совершающий цикл Карно, получает теплоту Q1=84 кДж. Определить работу А газа, если температура Т1 теплоотдатчика в три раза выше температуры Т2 теплоприемника.
270. В цикле Карно газ получил от теплоотдатчика теплоту Q1=500 Дж и совершил работу А=100 Дж. Температура теплоотдатчика Т1=400 К. Определить температуру Т2 теплоприемника.
271. Найти массу m воды, вошедшей в стеклянную трубку с диаметром канала d=0,8 мм, опущенную в воду на малую глубину. Считать смачивание полным.
272. Какую работу А надо совершить при выдувании мыльного пузыря, чтобы увеличить его объем от V1=8 см-3 до V2=16 см-3? Считать процесс изотермическим.
273. Какая энергия Е выделится при слиянии двух капель ртути диаметром d1=0,8 мм и d2=1,2 мм в одну каплю?
274. Определить давление р внутри воздушного пузырька диаметром d=4 мм, находящегося в воде у самой ее поверхности. Считать атмосферное давление нормальным.
275. Пространство между двумя стеклянными параллельными пластинками с площадью поверхности S=100 см2 каждая, расположенными на расстоянии l=20 мкм друг от друга, заполнено водой. Определить силу F, прижимающую пластинки друг к другу. Считать мениск вогнутым с диаметром d, равным расстоянию между пластинками.
276. Глицерин поднялся в капиллярной трубке диаметром канала d=1 мм на высоту h=20 мм. Определить поверхностное натяжение σ глицерина. Считать смачивание полным.
277. В воду опущена на очень малую глубину стеклянная трубка с диаметром канала d=1 мм. Определить массу т воды, вошедшей в трубку.
278. На сколько давление р воздуха внутри мыльного пузыря больше нормального атмосферного давления ро, если диаметр пузыря d=5 мм?
279. Воздушный пузырек диаметром d=2,2 мкм находится в воде у самой ее поверхности. Определить плотность ρ воздуха в пузырьке, если воздух над поверхностью воды находится при нормальных условиях.
280. Две капли ртути радиусом r=1,2 мм каждая слились в одну большую каплю. Определить энергию Е, которая выделится при этом слиянии. Считать процесс изотермическим.
281. Определить давления р1 и р2 газа, содержащего N=109 молекул и имеющего объем V=1 см-3, при температурах T1=З К и T2=1000 К.
282. При температуре t=35°С и давлении р=708 кПа плотность некоторого газа ρ=12,2 кг/м3. Определить относительную молекулярную массу Mr газа.
283. Какой объем V занимает смесь азота массой т1=1 кг и гелия массой т2=1 кг при нормальных условиях?
284. В баллоне вместимостью V=15 л находится смесь, содержащая m1=10 г водорода, m2=54 г водяного пара и m3=60 г оксида углерода. Температура смеси t=27°С. Определить давление.
285. Найти полную кинетическую энергию, а также кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы аммиака NH3 при температуре t=27°C.
286. Определить удельные теплоемкости cV и cp газообразного оксида углерода СО.
287. Смесь газа состоит из кислорода О2 с массовой долей w1=85% и озона О3 с массовой долей w2=15%. Определить удельные теплоемкости cV и cp этой газовой смеси.
288. Газовая смесь состоит из азота массой т1=3 кг и водяного пара массой т2=1 кг. Принимая эти газы за идеальные, определить удельные теплоемкости cV и cp газовой смеси.
289. Молекула газа состоит из двух атомов; разность удельных теплоемкостей газа при постоянном давлении и постоянном объеме равна
260 Дж/(кг*К). Найти молярную массу газа и его удельные теплоемкости cV и cp.
290. Найти среднюю длину <λ> свободного пробега молекулы водорода при р=133 мПа и t=-173°С.
291. Один киломоль двухатомного идеального газа совершает замкнутый цикл, график которого в координатах p,V представляет собой
прямоугольник Координаты вершин данного прямоугольника равны: p1=1,2 МПа, V1=2 м3 ; p2=1,6 МПа, V2=2 м3 ; p3=1,6 МПа, V3=3 м3 ; p4=1,2 МПа, V4=3 м3 . Изобразить процесс на рисунке. Определить: 1) теплоту Q1, полученную от теплоотдатчика; 2) теплоту Q2, переданную теплоприемнику; 3) работу А,
совершаемую газом за один цикл; 4) термический КПД η цикла.
292. Водород занимает объем V=10 м3 при давлении р1=0,1 МПа. Его нагрели при постоянном объеме до давления р2=0,З МПа. Определить изменение ΔU внутренней энергии газа, работу А, совершенную газом, и теплоту Q, сообщенную газу.
293. Кислород при неизменном давлении р=80 кПа нагревается. Его объем увеличивается от V1=1 м3 до V2=3 м3. Определить изменение ΔU внутренней энергии кислорода, работу А, совершенную им при расширении,а также теплоту Q, сообщенную газу.
294. В цилиндре под поршнем находится азот, имеющий массу m=0,6 кг и занимающий объем V1=1,2 м3, при температуре T1=560 К. В результате нагревания газ расширился и занял объем V2=4,2 м3, причем температура осталась неизменной. Найти изменение U внутренней энергии газа, совершенную им работу А и теплоту Q, сообщенную газу.
295. В бензиновом автомобильном двигателе степень сжатия горючей смеси равна 6,2. Смесь засасывается в цилиндр при температуре t1=15°С. Найти температуру t2 горючей смеси в конце такта сжатия. Горючую смесь рассматривать как двухатомный идеальный газ, процесс считать адиабатическим.
296. Найти изменение энтропии при превращении 10 г льда находящегося при температуре -20°С в пар при 100°С.
297. Какую энергию надо затратить, чтобы выдуть мыльный пузырь диаметром d=12 см? Каково будет добавочное давление внутри этого пузыря?
298. На нижнем конце трубки диаметром d=0,2 см повисла шарообразная капля воды. Найти диаметр этой капли.
299. В сосуд с ртутью частично погружены две вертикально расположенные и параллельные друг другу стеклянные пластинки. Расстояние между пластинками d=1 мм. Определить разность Δh уровней ртути в сосуде и между пластинками, краевой угол принять равным 138°.
Автор страницы: admin