ИДЗ «МКТ. Термодинамика

Индивидуальное домашнее задание по физике
для студентов 1-го курса механико-машиностроительного института
«МКТ. Термодинамика»
Номер варианта соответствует порядковому номеру студента в групповом журнале.
Выполненное домашнее задание должно быть оформлено на отдельных листах формата
А4 с титульным листом:
ФГАОУ ВПО
«УрФУ имени первого Президента России
Б.Н.Ельцина»
ИНФО
Кафедра физики
Индивидуальное домашнее задание
«МКТ. Термодинамика»
Студент(ка)______
Группа__________
№ варианта______
Дата ___________
Преподаватель___
Екатеринбург 2013
Форма решения задач:
1. Номер задачи или вопроса, ее дословный текст.
2. Краткая запись условия задачи
3. Схематический чертеж или рисунок
4. Решение:
4.1.Запись уравнений с пояснением обозначений
4.2.Нахождение искомых величин в общем виде
4.3.Нахождение численных значений искомых величин
4.4.Графическое представление найденных и используемых функций.
4.5.Ответ.
1
ИДЗ «МКТ. Термодинамика»
Вариант 17
17.1. В сосуде находится масса m1 = 14 г азота и масса m2 = 9 г водорода при
температуре t = 100 С и давлении p = 1 МПа. Найти молярную массу M смеси
и объем V сосуда.
17.2. В трех сосудах находятся газы, причем для температур и масс молекул
газов имеют место следующие соотношения: Т1 = Т2 = Т3, m01 = m02 = 2m03.
На рисунке схематически представлены
графики
распределения
молекул
идеального
газа
по
скоростям
(распределение Максвелла) для этих газов,
где
f V  
dN
N  dV
- доля молекул, скорости
которых заключены в интервале от V до V  dV в расчете на единицу этого
интервала:
Для графиков этих функций верными являются утверждения, что …
1)
Кривая 1 соответствует распределению по скоростям молекул газа
сосуде 2
2)
кривая 3 соответствует распределению по скоростям молекул газа
сосуде 1
3)
кривая 2 соответствует распределению по скоростям молекул газа
сосуде 2
4)
кривая 3 соответствует распределению по скоростям молекул газа
сосуде 3
в
в
в
в
17.3.
Определите, во сколько раз уменьшается концентрация молекул
кислорода О2 в атмосфере при изменении высоты от h1 = 0 м до h2 = 10 км
от уровня моря и сравните полученный результат с изменением
2
концентрации молекул водорода Н2 в атмосфере при таких же условиях.
Атмосферу считать изотермической.
17.4. В запаянном сосуде находится вода, занимая половину сосуда. Найти
давление Р и плотность ρ водяного пара при температуре t = 400° С, зная, что
при этой температуре вся вода обращается в пар.
17.5. На рисунке приведены графики зависимости
плотности ρ четырех разных идеальных газов от
давления Р при одинаковых температурах. Большей
молярной массой обладает газ под номером …
17.6. Найти среднюю кинетическую энергию одной молекулы аммиака NH3
при температуре t = 27°С и среднюю энергию вращательного движения этой
молекулы при той же температуре.
17.7. Какое количество теплоты Q выделится, если азот массой 1 г, взятый
при температуре Т = 280 К под давлением Р1 = 0,1 МПа изотермически сжать
до давления Р2 = 1 МПа?
17.8. 14 г азота адиабатически расширяется, причем давление падает от
Р1 = 2·105 Па до Р2 = 1·105 Па. Затем газ нагревается при постоянном
объеме до первоначальной температуры Т1 = 420 К. Постройте график
процесса в координатах Р – V. Определите приращение внутренней энергии
ΔU1-2-3 и работу газа А1-2-3 за весь процесс.
17.9. Во сколько раз увеличится коэффициент полезного действия η цикла
Карно при повышении температуры теплоотдатчика от T1 = 380 К до
T2 = 560К? Температура теплоприемника T2 = 280 К.
17.10. Изменение энтропии при изобарическом нагревании азота от 0° С до
125° равно ΔS = 39 Дж/К. Чему равна масса азота?
3
4