Энтропия

1.3. Почему максимально подробный способ описания состояния системы (с помощью микросостояний) практической ценности не имеет? Назовите две независимые причины.

2.3. В сосуде объемом V находятся N молекул. Определите вероятность w того, что в объеме V ₁, который представляет собой часть объема V, не будет ни одной молекулы. Расчет проведите для случая, когда V / V ₁ = 2, N = 2.

Ответ: 0,250.

3.3. Один киломоль идеального газа изотермически расширяется так, что при этом происходит изменение энтропии на 5750 Дж/К. Определите отношение начального и конечного давлений газа.

Ответ: 2.

4.3. В калориметре с пренебрежимо малой теплоемкостью находится 400 г воды при температуре 273 К. В воду бросили кусочек льда массой 50 г при температуре 200 К и одновременно пустили 10 г пара при температуре 373 К. Найдите изменение энтропии системы. Теплообменом с окружающей средой пренебречь.

Ответ: 28,6 Дж/К.

РЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ И ЖИДКОСТИ

А. Реальные газы

1.3. Какова схема возникновения ориентационных сил молеку­лярных взаимодействий?

2.3. Определить собственный объем молекул углекислого газа, находящегося в баллоне при температуре Т = 0 °С, если его масса равна 0,5 кг.

Ответ: 1,22×10^-4 м³.

3.3. 1 киломоль кислорода занимает объем 56 л при давлении 90,25×10⁶ Па. Найти температуру кислорода.

Ответ: 400 К.

Б. Поверхностное натяжение. Формула Лапласа. Явления ка­пиллярности и смачивания. Испарение и кипение жидкостей

1.3. Каково соотношение между радиусом молекулярного дейст­вия и средним расстоянием между молекулами жидкости? Какова величина среднего расстояния между молекулами в жидкостях для различных жидкостей?

2.3. Определить внутренний диаметр стеклянного капилляра, если искривленная поверхность воды в ней создает дополнительное давление 320 Па, а краевой угол равен 30 °.

Ответ: 0,78 мм.

3.3. В откаченном геометрически закрытом сосуде объемом V = 10 л находится открытая колбочка, содержащая т = 10 г во­ды. Сосуд прогревают до t = 100 °С. Какая масса воды испарится?

Указание. Вода начнет кипеть тогда, когда давление станет рав­ным атмосферному. Поэтому D m находим из уравнения Менде­леева – Клапейрона.

Ответ: D m = 5,9 мг.

Вариант № 4.

ДАВЛЕНИЕ ГАЗА. ТЕМПЕРАТУРА И СРЕДНЯЯ ЭНЕРГИЯ

ТЕПЛОВОГО ДВИЖЕНИЯ МОЛЕКУЛ.