Задачі для роботи в аудиторії. 1. Обчислити масу m атома азоту.[2,33-10-26 кг]

1. Обчислити масу m атома азоту.[2,33-10^-26 кг]

2. Густина газу r при тиску р = 96 кПа і температурі t =0°С дорівнює 1,35 г/л. Знайти молярну масу М газу. [32^.10^-3кг/моль]

3. Визначити тиск р₁ і р₂ газу, що містить N =10⁹ молекул і має об’єм V = 1см³, при температурах T₁, = ЗК і T₂ =1000K. [41,4 нПа; 13,8 мкПа]

4. При температурі t =35°C і тиску р = 708 кПа густина деякого газу r =12,2кг/м³. Визначити відносну молекулярну масу М_r газу. [44,1]

5. Який обсяг V займає суміш азоту масою m₁ = 1 кг і гелію масою m₂ = 1 кг при нормальних умовах? [6,4 м³]

6. У балоні місткістю V =15 л знаходиться суміш, що містить m₁ = 10 г водню, m₂ = 54 г водяного пару і m₃ = 60г окису вуглецю. Температура суміші t=27°. Визначити тиск. [1,69 МПа]

7. Знайти повну кінетичну енергію, а також кінетичну енергію обертального руху однієї молекули аміаку NH₃ при температурі t =27°С. [1,24^.10^-20 Дж; 6,2^.10^-21 Дж]

 

1.7. Задачі для самостійної роботи

1. Визначити кількість речовини v і число N молекул кисню масою т = 0,5 кг.

2. Скільки атомів міститься в ртуті: 1) кількістю речовини v = 0,2 моль; 2) масою m =1 г?

3. Вода при температурі t = 4°С займає об’єм V= 1 см³. Визначити кількість речовини v і число N молекул води.

4. Знайти молярну масу М и масу т_м однієї молекули повареної солі.

5. Визначити масу m_M однієї молекули вуглекислого газу.

6. Визначити концентрацію п молекул кисню, що знаходиться в ємності місткістю V =2л. Кількість речовини v кисню дорівнює 0,2 моль.

7. Визначити кількість речовини v водню, що заповнює ємність, об’ємом V=3 л, якщо концентрація молекул газу в ємності n = 2^.10¹⁸ м³.

8. У балоні місткістю V =3л міститься кисень масою т= 10 г. Визначити концентрацію n молекул газу.

9. Визначити відносну молекулярну масу М_r: 1) води; 2) вуглекислого газу; 3) повареної солі.

10. Визначити кількість речовини v і число N молекул азоту масою т = 0,2 кг.

11. У циліндр довжиною l =1,6м, заповнений повітрям при нормальному атмосферному тиску r_о, почали повільно вдвигати поршень площею основи S = 200 см². Визначити силу F, що діє на поршень якщо його зупинити на відстані l¹ =10см від дна циліндра.

12. У балоні знаходиться газ при температурі Т₁ = 400 К. До якої температури Т₂ треба нагріти газ, щоб його тиск збільшився в 1,5 рази?

13. Балон місткістю V=20л заповнений азотом при температурі Т = 400 К Коли частину газу використали, тиск у балоні понизилося на p = 200кПа. Визначити масу m витраченого газу. Процес вважати ізотермічним.

14. У балоні місткістю V=15л знаходиться аргон під тиском p₁ = 600кПа і при температурі Т₁ = 300 К. Коли з балона було ввзято якусь кількість газу, тиск у балоні понизилося до p₂= = 400кПа, а температура установилася T₂ = 260К. Визначити масу m аргону, взятого з балона.

15. Дві ємності однакового обсягу містять кисень. В одній ємності тиск р₁ = = 2МПа і температура Т₁ = 800К, в іншому р₂ = 2,5МПа, Т₂ = 200К. Ємності з'єднали трубкою й остудили кисень, що знаходиться в них, до температури Т = 200 К. Визначити тиск р, який встановився в ємностях.

16. Обчислити густина r азоту, що знаходиться в балоні під тиском р = 2МПа і має температуру Т = 400 К.

17. Визначити відносну молекулярну масу М_г газу, якщо при температурі Т = 154 К и тиску р = 2,8 МПа він має густина r = б, 1 кг/м³.

18. Знайти густина р азоту при температурі Т = 400 К и тиску р = 2 МПа.

19. У ємності місткістю V =40 л знаходиться кисень при температурі Т = 300 K. Коли частина газу використали, тиск у балоні понизилося на р = 100кПа. Визначити масу m витраченого кисню Процес вважати ізотермічним.

20 Визначити густина r водяної пари, що знаходиться під тиском р = 2,5кПа і Має температуру Т = 250 К.

21. Визначити внутрішню енергію U водню, також середню кінетичну енергію молекули цього газу при температурі T = 300 K, якщо кількість речовини v цього газу дорівнює 0,5 моль.

22. Визначити сумарну кінетичну енергію Е поступального руху всіх молекул газу, що знаходиться в ємності місткістю V=3л під тиском p =540 кПа.

23. Кількість речовини гелію v = 1,5 моль, температура Т= 120 K. Визначити сумарну кінетичну енергію Е_k поступального руху всіх молекул цього газу.

24. Молярна внутрішня енергія U_m деякого двохатомного газу дорівнює 6,02 кДж/моль. Визначити середню кінетичну енергію < _об> обертального руху однієї молекули цього газу. Газ вважати ідеальним.

25. Визначити середню кінетичну енергію () однієї молекули водяної пари при температурі Т = 500 К.

26. Визначити середню квадратичну швидкість (V_кв) молекули газу, поміщеного в ємність місткістю V =2 л під тиском р = 200 кПа. Маса газу m = 0,3 г.

27. Водень знаходиться при температурі Т =ЗООК. Знайти середню кінетичну енергію < _об> обертального руху однієї молекули, а також сумарну кінетичну енергію Е_к усіх молекул цього газу; кількість водню v = 0,5 моль.

28. При якій температурі середня кінетична енергія < _п> поступального руху молекули газу дорівнює 4,14·10²¹ Дж?

29. В азоті поміщені дрібні порошини, що рухаються так, ніби вони були дуже великими молекулами. Маса кожної порошини дорівнює 6·10^-10г. Газ знаходиться при температурі Т =400 К. Визначити середні квадратичні швидкості (v_кв), а також середні кінетичні енергії < _п> поступального руху молекули азоту і порошини.

30. Визначити середню кінетичну енергію < _п> поступального руху і < _об> обертального руху молекули азоту при температурі Т= 1 кВ. Визначити також повну кінетичну енергію Е_к молекули за тих самих умов.

31. Визначити молярну масу М двохатомного газу і його питомі теплоємності, якщо відомо, що різниця С_р — с_v питомих теплоємностей цього газу дорівнює 260 Дж/().

32. Знайти питомі С_р та с_v, а також молярні С_р і С_V теплоємності вуглекислого газу.

33. Визначити показник адіабати g ідеального газу, що при температурі T = 350 К и тиску р = 0,4МПа займає об’єм V=300 л і має теплоємність C_V =857 Дж/К.

34. В с осуді місткістю V=6л знаходиться при нормальних умовах двохатомний газ. Визначити теплоємність С_V цього газу при постійному об’ємі.

35. Визначити відносну молекулярну масу М_rг і молярну масу М газу, якщо різниця його питомих теплоємностей С_р — с_v = 2,08 кДж/ ().

36. Визначити молярні теплоємності газу, якщо його питомі теплоємності с_v = 10,4 кДж/() і Сp= 14,6 кДж/().

37. Знайти питомі і порівняти молярні Су і С_р теплоємності азоту і гелію.

38. Обчислити питомі C_V та С_P теплоємності газу, знаючи, що його молярна маса М=4- 10^-3 кг/моль та відношення теплоємностей С_р/Сv=1,67.

39. Трьохатомний газ під тиском р =240кПа і температурі T = 20°С займає об’єм V =10л. Визначити теплоємність Сp цього газу при постійному тиску.

40. Одноатомний газ при нормальних умовах займає об’єм V=5л. Обчислити теплоємність Сv цього газу при постійному об’ємі.

41. Знайти середнє число < z > зіткнень за час t = 1 с і довжину вільного пробігу (l) молекули гелію, якщо газ знаходиться під тиском р = 2кПа при температурі Т =200 K.

42. Визначити середню довжину вільного пробігу < l > молекули азоту в судині місткістю V=5л. Маса газу m = 0,5 г.

43. Водень знаходиться під тиском р = 20мкПа і має температуру T =300 K. Визначити середню довжину вільного пробігу < l > молекули такого газу.

44. При нормальних умовах довжина вільного пробігу < l > молекули водню дорівнює 0,160 мкм. Визначити діаметр d молекули водню.

45. Яка середня арифметична швидкість < V > молекул кисню при нормальних умовах, якщо відомо, що середня довжина вільного пробігу < l > молекули кисню при цих умовах дорівнює 100 нм?

46. Кисень знаходиться під тиском р =133 нПа при температурі T = 200 K. Обчислити середнє число <z> зіткнень молекули кисню при цих умовах за час t = 1 с.

47. При якому тиску р середня довжина вільного пробігу < l > молекул азоту дорівнює 1 м, якщо температура газу t =10°?

48. В сосуді місткістю V=5л знаходиться водень масою m = 0,5 г. Визначити середню довжину вільного пробігу < l > молекули водню в цій судині.

49. Середня довжина вільного пробігу < l > молекули водню при деяких умовах дорівнює 2 мм. Знайти густину р водню при цих умовах.

50. У сферичній колбі місткістю V=3л, що містить азот, створений вакуум з тиском р = 80 мкПа. Температура газу T =250 K. Чи можна вважати вакуум у колбі високим?

Примітка. Вакуум вважається високим, якщо довжина вільного пробігу молекул у ньому багато більше лінійних розмірів судини.