Молекулярная физика и термодинамика. - Физика - Каталог файлов

Главная » Файлы » Физика » Молекулярная физика и термодинамика.

В категории материалов: 68
Показано материалов: 21-40

Страницы: « 1 2 3 4 »

Сортировать по: Дате · Названию · Рейтингу · Комментариям · Загрузкам · Просмотрам

В цилиндре под поршнем находится воздух под давлением ρ = 200 кПа и при температуре t - 27 °С. Найти массу m груза, который надо положить на поршень, чтобы после нагревания воздуха на ∆t = 30° С его объем не изменился.Площадь поршня S = 30 см² .

В цилиндре под поршнем находятся смесь

В цилиндре под поршнем находятся смесь воздуха с насыщенным водяным паром и вода. Масса воды равна массе водяного пара. Если изотермический уменьшить объем смеси в k = 2 раза, то ее давление увеличится в n =1,5 раза. Во сколько раз изменится давление смеси, если ее объем не уменьшать, а увеличивать при той же температуре до тех пор, пока вся вода не испарится?

В цилиндрический сосуд с водой опустили

В цилиндрический сосуд с водой опустили кусок льда массой m = 1,5 кг. На сколько сантиметров повысился уровень воды в сосуде, если при погружении льда вода не переливалась через край сосуда?Принять во внимание, что лед плавает в воде, не касаясь дна сосуда. Диаметр сосуда d = 20 см. Плотность воды ρ = 10³ кг/м³.

В электрический чайник, КПД которого  = 60 %

В электрический чайник, КПД которого  = 60 % , налили воду массой m = 0,60 кг при температуре
t_l = 9,0 °С. Чайник включили и забыли выключить. Через какое время т вся вода в нем выкипит? Сопротивление обмотки чайника R = 16 Ом. Удельная теплоемкость воды с = 4190 Дж/кг•К ,удельная теплота парообразования λ = 22,6 • 10⁵ Дж/кг, напряжение в сети U = 120 В.

Внутренняя энергия одного моля идеального газа

Внутренняя энергия одного моля идеального газа в некотором процессе изменялась в соответствии с графиком,
представленным на рис. Изобразить график зависимости давления газа от объема в этом процессе (pV–диаграмму процесса).

Вода нагревалась в течение τ = 12

Вода нагревалась в течение τ = 1₂ мин в нагревателе от температуры t_l =20° С до температуры кипения. В течение какого времени τ₁ испарится половина воды? Удельная теплоемкость воды
с = 4200Дж/ кгτ • К— удельная теплота парообразования λ = 2,3 • 10 Дж/.кг

Воду с температурой t1 = 20 ° С смешивают с

Воду с температурой t₁ = 20 ° С смешивают с водой при температуре 12 = 100 ° С. Определить отношение массы холодной воды к массе горячей m ₁ m₂ , если установившаяся температура равна t₃ = 40°С

Водяной пар занимает объем V0 = 5 л

Водяной пар занимает объем V₀ = 5 л при температуреt =100 °C . Давление пара p = 0,5⋅105 Па. Какая масса Δm пара превратится в воду, если объем пара изотермически уменьшить до величины V =1 л? Молярная масса воды M =18 г/моль.

Вычислите изменение энтропии одного моля

Вычислите изменение энтропии одного моля идеального газа при расширении по политропе PVⁿ const от объема V₁ до объема V₂. Рассмотрите процессы:
а) изотермический;
б) адиабатный;
в) изобарный (процессы считать обратимыми).

Дано: ∆h = 80мкм = 8·10-5м; T = 300K; ρкр =1,7·103кг/м3;

В 1906 г. французский физики Ж.Перрен, наблюдая под микроскопом и зменение концентрации взвешенных в воде мельчайших частиц эмульсии смолы гуммигута с изменением высоты и применив к ним барометрическую формулу, экспериментально определил постоянную Авогадро. Используя идею установки Перрена, и применив к частицам краски, взвешенным в воде, распределение Больцмана, найдите объем частиц, если при расстоянии между двумя слоями h = 80мкм число взвешенных частиц в одном слое втрое больше, чем в другом. Плотность растворенной краски 1700 кг/м³, температура окружающей среды 27⁰С.
Дано:

∆h = 80мкм = 8·10^-5м;
T = 300K;
ρ_кр=1,7·10³кг/м³;
n₁/ n₂ = 3.

Найти: V.

Дано: m=10-3кг; μ = 3,2·10-2 кг/моль; i = 5;

1 грамм кислорода (О₂) нагревается от Т₁ = 283 К до Т₂ = 333К различными способами:
а) при Р = const;
б) при V = const;
в) при ∆Q = 0.
Газ считать идеальным. Определить изменение внутренней энергии кислорода при его нагревании от
Т₁ до Т₂_. Проверить для указанных процессов теоретическое положение о том, что изменение внутренней энергии идеального газа не зависит от процесса перехода, а зависит только от начальной и конечной температуры.
Дано:

m=10^-3кг;
μ = 3,2·10^-2 кг/моль;
i = 5;
Т₁ = 283 К;
Т₂= 333К.
Найти: ∆U_р, ∆U_V, ∆U_ад.

Дано: T = 290K; V = 0,3л = 3·10-4 м3; ∆N = 1019

В сосуде вместимостью V = 0,3л при температуре Т = 290 К находитсянекоторый газ. Считая температуру газа постоянной, найдите, на сколько понизится давление газа в сосуде, если из него из-за утечки
выйдет ∆N = 10¹⁹ молекул?

Дано:

T = 290K;
V = 0,3л = 3·10^-4 м³;
∆N = 10^19.

Найти:∆Р

Дано: V = 2л = 2·10-3 м3; m1 = 6·10-3кг;

В сосуде объемом V = 2л находятся масса m₁ = 6г углекислого газа (СО₂) и масса m₂ = 5г закиси азота (N₂О) при температуре t = 1270С. Найти давление смеси в сосуде.

Дано:

V = 2л = 2·10^-3 м³;
m₁ = 6·10^-3кг;
μ₁= 4,4·10^-2 кг/моль;
m₂ =5·10^-3кг;
μ₂ = 4,4·10^-2 кг/моль;
t = 127⁰C;
T = 400K.

Найти: Рсм .

Дано: V = 2л = 2·10-3м3; m = 10г = 10-2кг;

В сосуде объемом V = 2л находится масса m = 10г кислорода при давлении Р = 90,6 кПа. Найти среднюю квадратичную скорость молекул газа, концентрацию молекул и число молекул N, находящихся в сосуде.

Дано:

V = 2л = 2·10^-3м³;
m = 10г = 10^-2кг;
Р = 90,6кПа = 9,06·10⁴Па;
μ = 32·10^-3 кг/моль.

Найти:
(υ_кв); n; N.

Дано: V1 = 50л=5·10-2м3; Р1 = 3·105Па; V1 =const;

Двухатомный газ первоначально имеет объем 50л и его давление равно Р₁ = 3·10⁵Па. Газ нагревают изохорно до тех пор, пока давление не удвоится. После этого газ изотермически расширяют до первоначального давления. А затем изобарно охлаждают до первоначального объема. Определите в каждом процессе:
а) работу, производимую газом;
б) изменение его внутренней энергии;
в) количество теплоты, получаемой (отдаваемой) газом.
Постройте график процесса.

Дано:

V₁ = 50л=5·10^-2м³;
Р₁ = 3·10⁵Па;
V₁=const;
Р₂/Р₁ = 2;
Т₂ = const;
Р₃ = Р₁;
Р₃ = const.

Найти:
АV; АТ;АР;∆UV; ∆UТ; ∆UР;
QV; QТ; QР.

Дано: V1 =10-2м3; V1/V2 = 12; Р1 = 105Па;

В четырехтактном двигателе дизеля засосанный атмосферный воздух в объеме 10л подвергается 12-кратному сжатию. Начальное давление атмосферное, начальная температура 10⁰С. Процесс сжатия адиабатный, газ идеальный. Определить конечное давление, конечную температуру и работу сжатия.

Дано:

V₁ =10^-2м³;
V₁/V₂= 12;
Р₁ = 10⁵Па;
Т₁ = 283К;
Q = 0;
μ = 2,9·10_^-2кг/моль.

Найти: Р₂, Т₂, А.

Дано: Р = 1Па; Т = 300К; d = 0,36нм = 3,6·10-10м.

Чему равна средняя длина свободного пробега ( λ ) молекул азота при давлении Р = 1Па и температуре Т = 300К? Эффективный диаметр молекулы азота d = 0,36 нм.

Дано:

Р = 1Па; Т = 300К;
d = 0,36нм = 3,6·10^-10м.

Найти: ( λ )

Дано: m1 = 5 кг, t1 = –20 °С ,m2 = 20 кг, t2 = 50 °C

Кусок льда (масса m₁ = 5 кг) при температуре t₁ = –20 °С опустили в воду (масса m₂ – 20кг). Температура воды до помещения в нее льда t2 = 50 °C. Когда весь лед растает, при нормальном давлении впускается водяной пар, масса которого m₃ = 1 кг, температура t₃ = 120 °С. Какая температура воды установится в сосуде (влиянием изменения температуры стенок сосуда пренебречь)? Удельная теплоемкость льда с₁ = 2,1 кДж/кг ⋅ К, удельная теплота плавления льда λ = 0,33 МДж/кг, удельная теплоемкость воды c₂ = 4,2 кДж/кг ⋅ К, удельная теплоемкость водяного пара с₃ = 1,97 кДж/кг ⋅ К, удельная теплота парообразования водяного пара r = 2,26 МДж/кг.

Дано:
m₁= 5 кг
t₁ = –20 °С
m₂ = 20 кг
t2 = 50 °C
m₃ = 1 кг
t₃ = 120 °С
с₁ = 2,1 кДж/кг ⋅ К
λ = 0,33 МДж/кг
c₂= 4,2 кДж/кг ⋅ К
с₃ = 1,97 кДж/кг ⋅ К
r = 2,26 МДж/кг
__________________________
θ₂ –?

Дано: N = 1,47·104Вт; τ = 3600с; q = 3,3·107Дж/кг;

Паровая машина мощностью Р =14,7 кВт потребляет за время t =1час работы массу m = 8,1 кг угля с удельной теплотой сгорания q = 3,3·10⁷Дж/кг. Температура котла t₁ = 200⁰С, температура

холодильника t₂= 58⁰С. Найти фактический КПД машины и сравнить его с КПДидеальной тепловой машины, работающей по циклу Карно между теми же температурами.
Дано:

N = 1,47·10⁴Вт;
τ = 3600с;
q = 3,3·10⁷Дж/кг;
Т₁ = 473К;
Т₂ = 331К.

Найти: η₁ ; η_2.

Дано: n = V1/V2; k = V3/V2.

Цикл двигателя Дизеля, состоит из изобары 2-3, изохоры 4-1 и двухадиабат 1-2 и 3-4 . Определите коэффициент полезного действия цикла, если известны коэффициент адиабатного сжатия n = V₁/V₂
и коэффициент изобарного расширения k = V₃/V_2.

Дано:

n = V₁/V₂;
k = V₃/V_2.

Найти:η .