Контрольная работа 2 МКТ и основы термодинамики

Контрольная работа № 3
МКТ идеального газа. Термодинамика.
Агрегатные состояния вещества
Вариант – 1
Какова масса кислорода, содержащегося в баллоне объемом 50 л при температуре 27оС и давлении 2.106 Па?
Определите плотность азота при температуре 27оС и давлении 100 кПа.
Чему равна внутренняя энергия 5 моль одноатомного газа при температуре 27оС?
Для изобарного нагревания 800 моль газа на 500 К газу сообщили количество теплоты 9,4 МДж. Определите работу газа и изменение его внутренней энергии.
Под действием силы 50 Н проволока длиной 2,5 м и площадью поперечного сечения 2,5.10-6 м2 удлинилась на 1 мм. Определите модуль Юнга.
Керосин поднялся по капиллярной трубке на 15 мм. Определите радиус трубки, если коэффициент поверхностного натяжения керосина равен 24.10-3 Н/м, а его плотность – 800 кг/м3.
Контрольная работа № 3
МКТ идеального газа. Термодинамика.
Агрегатные состояния вещества
Вариант – 2
Рассчитайте температуру, при которой средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул равна 10,35.10-21 Дж.
При давлении 250 кПа газ массой 8 кг занимает объем 15 м3. Чему равна средняя квадратичная скорость движения молекул газа?
При адиабатном расширении газ совершил работу 2 МДж. Чему равно изменение внутренней энергии газа?
Газ в идеальном тепловом двигателе отдает холодильнику 60% теплоты, полученной от нагревателя. Какова температура нагревателя, если температура холодильника 200 К?
Какое количество теплоты выделится при конденсации 200 г водяного пара с температурой 100оС и при охлаждении полученной воды до 20оС? Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг.оС), удельная теплота парообразования воды – 2,3 МДж/кг.
Смешали 0,4 м3 воды при температуре 20оС и 0,1 м3 воды при температуре 70оС. Какова температура смеси при тепловом равновесии? Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг.оС).
Контрольная работа № 3
МКТ идеального газа. Термодинамика.
Агрегатные состояния вещества
Вариант – 3
Газ в количестве 1000 молей при давлении 1 МПа имеет температуру 100оС. Найдите объем газа.
При давлении 105 Па и температуре 27оС плотность некоторого газа 0,162 кг/м3. Определите, какой это газ.
Чему равна внутренняя энергия всех молекул одноатомного идеального газа, имеющего объем 10 м3, при давлении 5.105 Па?
Азот имеет объем 2,5 л при давлении 100 кПа. Рассчитайте, на сколько изменилась внутренняя энергия газа, если при уменьшении его объема в 10 раз давление повысилось в 20 раз.
Относительная влажность воздуха при 18оС равна 80%. Чему равно парциальное давление водяного пара, если давление насыщенного пара при этой температуре равно 2,06 кПа?
В калориметре находится 0,3 кг воды при температуре 20оС. Какое количество воды с температурой 40оС нужно добавить в калориметр, чтобы установившаяся температура стала равной 25оС? Теплоемкостью калориметра пренебречь.
Контрольная работа № 3
МКТ идеального газа. Термодинамика.
Агрегатные состояния вещества
Вариант – 4
При давлении 1,5.105 Па в 1 м3 газа содержится 2.1025 молекул. Какова средняя кинетическая энергия поступательного движения этих молекул?
При какой температуре молекулы кислорода имеют среднюю квадратичную скорость 700 м/с?
Какую работу совершает газ, расширяясь при постоянном давлении 200 кПа от объема 1,6 л до 2,6 л?
Температуры нагревателя и холодильника идеальной машины соответственно равны 380 К и 280 К. Во сколько раз увеличится КПД машины, если температуру нагревателя увеличить на 200 К?
Для получения раннего урожая грунт утепляют паром. Сколько потребуется стоградусного водяного пара, выделяющего количество теплоты, равное 36,6 МДж при конденсации и охлаждении полученной из него воды до температуры 30оС? Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг.оС), удельная теплота парообразования воды – 2,3 МДж/кг.
Диаметр шейки капли воды в момент ее отрыва от стеклянной трубки можно считать равным диаметру трубки. Какой вес имеет падающая капля, если диаметр трубки 1 мм? Поверхностное натяжение воды равно 7.10-2 Н/м.
Контрольная работа № 3
МКТ идеального газа. Термодинамика.
Агрегатные состояния вещества
Вариант – 5
Рассчитайте температуру, при которой находятся 2,5 моль газа, занимающего объем 1,66 л и находящегося под давлением 2,5 МПа.
Какова средняя квадратичная скорость молекул кислорода при температуре 20оС?
Как изменится внутренняя энергия 400 г гелия при увеличении температуры на 20оС?
Воздух массой 200 г нагревают при постоянном давлении от 40 до 80оС, в результате чего его объем увеличивается на 0,01 м3. Насколько при этом изменится внутренняя энергия воздуха, если его давление равно 150 кПа? Удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении равна 1000 Дж/(кг.оС), молярная масса воздуха – 29 г/моль.
Вычислите модуль упругости железа, если известно, что железная проволока длиной 1,5 м и сечением 10-6 м2 под действием силы в 200 Н удлинилась на 1,5 мм.
Днем при температуре 20оС относительная влажность воздуха 60%. Сколько воды в виде росы выделится из каждого кубического метра воздуха, если температура ночью понизилась до 8оС? Плотность насыщенных паров при температуре 20оС равна 17,3 г/м3, а при температуре 8оС – 8,3 г/м3.
Контрольная работа № 3
МКТ идеального газа. Термодинамика.
Агрегатные состояния вещества
Вариант – 6
Каково давление газа, если в каждом кубическом сантиметре его содержится 106 молекул, а температура 87оС?
Газ в сосуде находится под давлением 2.105 Па при температуре 127оС. Определите давление газа после того, как половина массы газа выпущена из сосуда, а температура понижена на 50оС.
Определите КПД идеальной тепловой машины, имеющей температуру нагревателя 480оС, а температуру холодильника – 30оС.
В цилиндре объемом 0,7 м3 находится газ при температуре 280 К. Определите работу газа при расширении в результате нагревания на 16 К, если давление постоянно и равно 100 кПа.
Какое количество теплоты необходимо, чтобы 100 г воды, взятой при температуре 283 К, довести до кипения и 10% ее испарить? Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг.оС), удельная теплота парообразования воды – 2,3 МДж/кг.
Воду при температуре 20оС смешали с водой при температуре 100оС. Определите отношение массы холодной воды к массе горячей воды, если установившаяся температура равна 40оС. Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг.оС).
Контрольная работа № 3
МКТ идеального газа. Термодинамика.
Агрегатные состояния вещества
Вариант – 7
Рассчитайте давление газа в сосуде вместимостью 500 см3, содержащем 0,89 г водорода при температуре 17оС.
Какое количество молекул содержится при температуре 20оС и давлении 25 кПа в сосуде вместимостью 480 см3?
При сообщении газу количества теплоты 6 МДж он расширился и совершил работу 2 МДж. Найдите изменение внутренней энергии газа.
Вычислите изменение внутренней энергии водорода, находящегося в закрытом сосуде, при его нагревании на 10оС. Масса водорода 2 кг.
Какую работу надо совершить, чтобы выдуть мыльный пузырь радиусом 7 см? Поверхностное натяжение мыльного раствора равно 4.10-2 Н/м.
К стальному стержню сечением 2 см2 подвешен груз массой 5 т. Каким запасом прочности обладает стержень, если разрушающая нагрузка для стали при растяжении равна 12,5.108 Па?
Контрольная работа № 3
МКТ идеального газа. Термодинамика.
Агрегатные состояния вещества
Вариант – 8
Какова температура газа при давлении 100 кПа и концентрации молекул 1025 м-3?
В баллоне содержится газ, под давлением 2,8 МПа при температуре 280 К. Удалив половину массы газа, баллон перенесли в помещение с другой температурой. Какова температура в помещении, если давление газа в баллоне стало равным 1,5 МПа?
Идеальный тепловой двигатель получает от нагревателя в каждую секунду 7200 кДж энергии и отдает холодильнику 6400 кДж. Найдите КПД двигателя.
Температура нагревателя 150оС, а холодильника – 20оС. От нагревателя взято 105 кДж энергии. Как велика работа, произведенная машиной, если машина идеальная?
Сколько энергии израсходовано на нагревание воды массой 750 г от 20 до 100оС и последующее образование пара массой 250 г? Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг.оС), удельная теплота парообразования воды – 2,3 МДж/кг.
В калориметр налили воду массой 390 г при температуре 20оС и воду массой 210 г – при температуре 60оС. Определите установившуюся температуру воды. Теплоемкостью калориметра пренебречь.