КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ТЕРМОДИНАМИКЕ

1)      Найти среднюю арифметическую скорость v_ср, среднюю квадратичную скорость v_кв и наиболее вероятную скорость v_в молекул газа, который при давлении р=40кПа имеет плотность ρ=0,3кг/м³.

                        

2)      При какой температуре средняя квадратичная скорость v_кв молекул азота больше их наиболее вероятной скорости на Δv=50м/с.

3)      На какой высоте h давление воздуха составляет 75% от давления на уровне моря? Температуру воздуха считать постоянной и равной t=0^oС.

4)      На какой высоте h плотность газа вдвое меньше его плотности на уровне моря? Температуру газа считать постоянной и равной t=0^oС. Задачу решать для: а) воздуха, б) водорода.

5)      Сосуд с воздухом откачен до давления р=1,33*10^-4Па. Найти плотность воздуха в сосуде, число молекул n в единице объема сосуда и среднюю длину свободного пробега λ_ср молекул. Диаметр молекул воздуха σ=0,3нм. Молярная масса воздуха μ=0,029кг/моль. Температура воздуха t=17^oС.

6)      Какое предельное число n молекул газа должно находиться в единице объема сферического сосуда, чтобы молекулы не сталкивались друг с другом? Диаметр молекул газа σ=0,3нм, диаметр сосуда D=15см.

7)      При каком давлении р отношение вязкости некоторого газа к коэффициенту его диффузии η/D=0,3кг/м³, а средняя квадратичная скорость его молекул v_кв=632м/с?

8)      Найти коэффициент диффузии D и вязкость η воздуха при давлении р=101,3кПа и температуре t=10^oС. Диаметр молекул воздуха σ=0,3нм.

9)      Найти теплопроводность К водорода, вязкость которого η=8,6 мкПа*с.

10)  Найти теплопроводность К воздуха при давлении р=100кПа и температуре t=10^oС. Диаметр молекул воздуха σ=0,3нм.

11)  Масса m=10г кислорода находиться при давлении р=300кПа и температуре t=10^oС. После нагревания при р=const газ занял объем V=10л. Найти количество теплоты Q, полученное газом, изменение ΔW внутренней энергии газа и работу А, совершенную газом при расширении.

12)  В сосуде под поршнем находится масса m=1г азота. Какое количество теплоты Q надо затратить, чтобы нагреть азот на ΔТ=10К? На сколько при этом поднимется поршень? Масса поршня М=1кг, площадь его поперечного сечения S=10см². Давление над поршнем р=100кПа.

13)  Количество ν=1кмоль азота, находящегося при нормальных условиях, расширяется адиабатически от объема V₁ до V₂=5 V₁. Найти изменение ΔW внутренней энергии газа и работу А, совершенную газом при расширении.

14)  Во сколько раз возрастает длина свободного пробега молекул двухатомного газа, если его давление падает в двое при расширении газа: а) изотермически; б) адиабатически?

15)  Найти изменение ΔS энтропии при плавлении массы m=1кг льда (t=0^oС).

16)  Масса m=10,5г азота изотермически расширяется от объема V₁=2л до V₂=5л. Найти изменение ΔS энтропии при этом процессе.

17)  Пользуясь законом Дюлонга и Пти, найти удельную теплоемкость с: а) меди, б) железа, в) алюминия.

18)  Свинцовая пуля, летящая со скоростью v=400м/с, ударяется о стенку и входит в неё. Считая, что 10% кинетической энергии пули идёт на её нагревание, найти, насколько градусов нагрелась пуля. Удельную теплоемкость свинца найти по закону Дюлонга и Пти.

19)  Какую силу надо F надо приложить к концу стального стержня с площадью поперечного сечения S=10см², чтобы не дать ему расшириться при нагревании от t₀=0^oС до t=30^oС?

20)  Найти длину l медно проволоки, которая, будучи подвешена вертикально, начинает рваться под действием собственной силы тяжести. (Р_max=245МПа – предел прочности меди).