Контрольная работа № 2

Вариант	Номера задач
0	210	220	230	240	250	260	270
1	201	211	221	231	241	251	261
2	202	212	222	232	242	252	262
3	203	213	223	233	243	253	263
4	204	214	224	234	244	254	264
5	205	215	225	235	245	255	265
6	206	216	226	236	246	256	266
7	207	217	227	237	247	257	267
8	208	218	228	238	248	258	268
9	209	219	229	239	249	259	269

 

201. Определить относительную молекулярную массу Mr: 1) воды; 2) углекислого газа CO₂; 3) поваренной соли NaCl.

202. Определить количество вещества n и число молекул N кислорода массой m = 0,5 кг.

203. Найти молярную массу M серной кислоты H₂SO_4.

204. Сколько атомов содержится в ртути: 1) количеством вещества n = 0,2 моль; 2) массой m = 1 г?

205. В сосуде вместимостью V = 2 л находится кислород, количество вещества n которого равно 0,2 моль. Определить плотность газа.

206. Определить массу m_м одной молекулы углекислого газа CO_2.

207. Найти молярную массу M и массу m_м одной молекулы поваренной соли NaCl.

208. В баллоне вместимостью V = 3л находится кислород массой m = 4 г. Определить количество вещества n и число N молекул газа.

209. Кислород при нормальных условиях заполняет сосуд вместимостью V = 11,2 л. Определить количество вещества n газа и его массу.

210. Определить количество вещества n и число N молекул азота массой m = 0,2 кг.

211. В цилиндр длиной l = 1,6 м, заполненный воздухом при нормальном атмосферном давлении p₀, начали медленно вдвигать поршень площадью S = 200 см². Определить силу F, которая будет действовать на поршень, если его остановить на расстоянии l ₁ = 10 см от дна цилиндра.

212. Колба вместимостью V = 300 см³, закрытая пробкой, содержит разреженный воздух. Для измерения давления в колбе горлышко колбы погрузили в воду на незначительную глубину и открыли кран, в результате чего в колбу вошла вода массой m = 292 г. Определить первоначальное давление p в колбе, если атмосферное давление p₀ = 100 кПа.

213. В баллоне содержится газ при температуре t₁ = 100 ⁰С. До какой температуры t₂ нужно нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в два раза?

214. При нагревании идеального газа на DT = 1 К при постоянном давлении объём его увеличился на 1/350 первоначального объема. Найти начальную температуру газа T.

215. Баллон вместимостью V = 2 м³ содержит углекислый газ. Давление P газа равно 1 МПа, температура Т = 300 К. Определить массу m газа в баллоне.

216. Котел вместимостью V = 2 м³ содержит перегретый водяной пар массой 20 кг при температуре Т = 500 К. Определить давление пара в котле.

217. В баллоне вместимостью V = 25 л находится водород при температуре Т = 290 К. После того как часть водорода израсходовали, давление в баллоне понизилось на ∆p = 0,4 МПа. Определить массу m израсходованного водорода.

218. Баллон вместимостью V = 20 л заполнен азотом при температуре Т = 400 К. Когда часть газа израсходовали, давление в баллоне понизилось на ∆p = 200 кПа. Определить массу m израсходованного газа. Процесс считать изотермическим.

219. Найти плотность r азота при температуре Т = 400 К и давлении p = 2 МПа.

220. В сосуде вместимостью V = 40 л находится кислород при температур Т = 300 К. Когда часть газа израсходовали, давление в баллоне понизилось на ∆p = 100 кПа. Определить массу m израсходованного кислорода. Процесс считать изотермическим.

221. Найти среднюю квадратичную <v_кв>, среднюю арифметическую <v> и наиболее вероятную v_в скорости молекул водорода. Вычисления выполнять для трех значений температуры: 1) Т = 20 К; 2) Т = 300 К; 3) Т = 5 кК.

222. При какой температуре Т средняя квадратичная скорость атомов гелия станет равной второй космической скорости v_II = 11,2 км/с?

223. Колба вместимостью V = 4 л содержит некоторый газ массой m = 0,6 г под давлением p = 200 кПа. Определить среднюю квадратичную <v_кв> скорость молекул газа.

224. Определите внутреннюю энергию U водорода, а также среднюю кинетическую энергию <e> молекулы этого газа при температуре T = 300 K, если количество вещества этого газа 0,5 моль.

225. Определить суммарную кинетическую энергию Е_к поступательного движения всех молекул газа, находящегося в сосуде вместимостью V = 4 л под давлением p = 540 кПа.

226. Определите среднюю кинетическую энергию <e> молекулы водяного пара при температуре T = 500 K.

227. Водород находится при температуре T = 300 K. Найти среднюю кинетическую энергию <e_вр> вращательного движения одной молекулы, а также суммарную кинетическую энергию Е_к всех молекул этого газа. Количество вещества 0,5 моль.

228. При какой температуре средняя кинетическая энергия <e_п> поступательного движения молекулы газа равна 4,14×10^-21 Дж?

229. Определить среднюю кинетическую энергию <e_п> поступательного движения и <e_вр> вращательного движения молекулы азота при температуре T = 100 K. Определить также полную кинетическую энергию Е_к молекулы при тех же условиях.

230. Взвешенные в воздухе мельчайшие пылинки движутся так, как если бы они были очень крупными молекулами. Определить среднюю квадратичную скорость <v_кв> пылинки массой m = 10^-10 г, если температура T воздуха равна 300 К.

231. Вычислить удельные теплоемкости с_v  и с_p газов: 1) гелия, 2) водорода, 3) углекислого газа.

232. Найти удельные с_v  и с_p, а также молярные С_v  и C_p теплоемкости углекислого газа.

233. В сосуде вместимостью V = 6 л находится при нормальных условиях двухатомный газ. Определить теплоемкость С_v этого газа при постоянном объеме.

234. Разность удельных теплоемкостей с_v - с_p некоторого двухатомного газа равна 260 Дж/(кг×К). Найти молярную массу М этого газа и его удельные теплоемкости с_v  и с_p.

235. Определить молярную массу газа М, если разность его удельных теплоемкостей   с_p - с_v  = 2,08 кДж/(кг×К).

236. Найти удельные с_v  и с_p и молярные С_v  и C_p теплоемкости азота и гелия.

237. Вычислить удельные теплоемкости газа, зная, что его молярная масса М = 4×10^-3 кг/моль и отношение теплоемкостей с_p/с_v = 1,67.

238. Трехатомный газ под давлением p = 240 кПа и температуре t = 20 ⁰С занимает объем V = 10 л. Определить теплоемкость с_p этого газа при постоянном давлении.

239. Определить молярную массу М двухатомного газа и его удельные теплоемкости, если известно, что разность с_p - с_v  удельных теплоемкостей этого газа равна 260 Дж/(кг×К).

240. Определить молярные теплоемкости газа, если его удельные теплоемкости с_v  = 10,4 кДж/(кг×К) и с_р  = 14,6 кДж/(кг×К).

241. Определить среднюю длину свободного пробега < l > молекулы азота в сосуде вместимостью V = 5 л. Масса газа m = 0,5 г.

242. Водород находится под давлением p = 20 мкПа и имеет температуру T = 300 К. Определить среднюю длину свободного пробега < l > молекулы такого газа.

243. При нормальных условиях длина свободного пробега < l > молекулы водорода 0,160 мкм. Определить диаметр d молекулы водорода.

244. Какова средняя арифметическая скорость <v> молекулы кислорода при нормальных условиях, если известно, что средняя длина свободного пробега < l > молекулы кислорода при этих условиях равна 100 нм?

245. Кислород находится под давлением p = 133 нПа при температуре T = 200 K. Вычислить среднее число <Z> столкновений молекулы кислорода при этих условиях за время t = 1 c.

246. При каком давлении р средняя длина свободного пробега < l > молекул азота равна 1м, если температура газа t = 10⁰ C?

247. В сосуде вместимостью V = 5 л находится водород массой m = 0,5 кг. Определить среднюю длину свободного пробега < l > молекулы водорода в этом сосуде.

248. Средняя длина свободного пробега < l > молекулы водорода при некоторых условия равна 2 мм. Найти плотность водорода при этих условиях.

249. В сферической колбе вместимость V = 3 л, содержащей азот, создан вакуум с давлением p = 80 мкПа. Температура газа T = 250 K. Можно ли считать вакуум в колбе высоким? (Вакуум считается высоким, если длина свободного пробега молекул в нём много больше линейных размеров сосуда).

250. Найти среднее число <Z> столкновений за время t = 1 c и длину свободного пробега < l > молекулы гелия, если газ находится под давлением p = 1 кПа при температуре T = 200 K.

251. Азот массой m = 5 кг, нагретый на T = 150 К, сохранил неизменный объём V. Найти: 1) количество теплоты Q, сообщенное газу; 2) изменение внутренней энергии; 3) совершённую газом работу A.

252. Водород занимает объём V₁ = 10 м² при давлении p₁ = 100 кПа. Газ нагрели при постоянном объёме до давления p₂ = 300 кПа. Определить: 1) изменение U внутренней энергии газа; 2) работу A, совершённую газом; 3) количество теплоты, сообщённое газу.

253. При изохорном нагревании кислорода объемом V = 50 л давление газа изменилось на p = 0,5 МПа. Найти количество теплоты Q, сообщенное газу.

254. Баллон вместимостью V = 20 л содержит водород при температуре T₁ = 300 К под давлением p₁ = 0,4 МПа. Каковы будут температура T₂ и давление p₂, если газу сообщить кол-во теплоты Q = 6 кДж?

255. Кислород при неизменном давлении p = 80 кПа нагревается. Его объем увеличивается от v₁ = 1 м³ до v₂ = 3 м³. Определить: 1) изменение U внутренней энергии кислорода; 2) работу А, совершенную им при расширении; 3) количество теплоты Q, сообщенное газу.

256. Определить количество теплоты Q, которое надо сообщить кислороду объемом V = 50 л при его изохорном нагревании, чтобы давление газа повысилось на ∆p = 0,5 MПа.

257. При изотермическом расширение азота при температуре T = 280 К объем его увеличивался в 2 раза. Определить: 1) совершенную при расширении газа работу A; 2) изменение U внутренней энергии; 3) количество теплоты Q, полученное газом. Масса азота m = 0,2 кг.

258. Объем водорода при изотермическом расширении при температуре T = 300 К увеличился в n = 3 раза. Определить работу A, совершенную газом, и теплоту Q, полученную при этом. Масса m водорода равна 200 г.

259. Какая работа A совершается при изотермическом расширении водорода массой m = 5 г, взятого при температуре T = 290 К, если объем газа увеличился в 3 раза.

260. Определить работу A, которую совершает азот, если ему при постоянном давлении сообщить количество теплоты Q = 21 кДж. Найти также изменение U внутренней энергии газа.

261. Идеальный газ, совершающий цикл Карно, 2/3 количества теплоты Q₁, полученного от нагревателя, отдаёт охладителю. Температура T₂ охладителя равна 280 К. Определить температуру T₁ нагревателя.

262. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура T₂ охладителя равна 290 К. Во сколько раз увеличится к.п.д. цикла, если температура нагревателя повысится от T₁^¢= 400 К до T₂^¢¢ = 600 К?

263. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура T₁ нагревателя в три раза выше температуры T₂ охладителя. Нагреватель передал газу количество теплоты Q₁ = 42 кДж. Какую работу A совершил газ?

264. Идеальный газ совершает цикл Карно. Работа A₁ изотермического расширения газа равна 5 Дж. Определить работу A₂ изотермического сжатия, если термический к.п.д. цикла равен 0,2.

265. Идеальный газ совершает цикл Карно. При температурах теплоприемника T₂ = 290 К и теплоотдатчика T₁ = 400 К. Во сколько раз увеличится к.п.д. цикла, если температура теплоотдатчика возрастет до T₁^¢ = 600 К?

266. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура T₁ теплоотдатчика в четыре раза (n=4) больше температуры теплоприемника. Какую долю количества теплоты полученного за один цикл от теплоотдатчика, газ отдаёт теплоприемнику?

267. Определить работу A₂ изотермического сжатия газа, совершающего цикл Карно, к.п.д. которого 0,4, если работа изотермического расширения равна A₁ = 8 Дж?

268. Газ, совершающий цикл Карно, отдал холодильнику теплоту Q₂ = 14 кДж. Определить температуру T₁ нагревателя, если при температуре холодильника T₂ = 280 К работа цикла A = 6 кДж.

269. Газ, совершающий цикл Карно, отдал холодильнику 67 % теплоты, полученной от нагревателя. Определить температуру T₂  холодильника, если температура нагревателя T₁ = 430 К.

270. В цикле Карно газ получил от нагревателя теплоту Q₁ = 500 Дж и совершил A = 100 Дж, температура нагревателя T₁ = 400 К. Определить температуру T₂ холодильника.