Учебное пособие по физике. Часть II. Молекулярно-кинетическая теория, страница 33

1 Объясните формулу Е=3/2КТ и ее физический смысл. Дайте определение температуры на основе этой формулы. Из данной формулы можно получить важные следствия:

а) среднее значение кинетической энергии поступательного движения молекул (Е) не зависит от природы газа, а определяется только его температурой (Т);

б) при одинаковой температуре средние квадратичные скорости

движения молекул (V) обратно пропорциональны корню квадратному из масс молекул. Докажите это.

2 Два  газа (кислород и водород) имеют одинаковую температуру. С одинаковой ли средней квадратичной скоростью движутся молекулы этих газов? Одинакова ли их кинетическая энергия? Можно ли говорить о температуре одной или нескольких молекул?

3Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы газа при температуре 1500С.

4 Может ли газ при температуре - 40ºС иметь среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы, равную 4,6* 10-21 Дж?

5 Какова средняя квадратичная скорость атома водорода в атмосфере Солнца при температуре 6000 К?

6 Газ в цилиндре изотермически сжали. Объясните, используя уравнение, почему давление газа увеличивается.

7 В закрытом цилиндре нагревают газ. Почему при этом изменяется давление газа? Изменяется ли концентрация молекул газа?


Газовые законы

1 группа

1 Какова масса 50 молей углекислого газа?

2 При автогенной сварке используют сжатый кислород, который хранится в баллонах емкостью 20 л. При 17º давление в баллонах 100 атм. Какой объем займет газ при нормальных условиях?

3 Имеется 12 л углекислого газа под давлением 9 • 105 Па и температуре 288 К. Определить массу газа (0,2 кг).

4 Баллон вместимостью 40 л содержит кислород массой 2,6 кг. При какой температуре возникнет опасность взрыва, если допустимое давление не более 50 • 103 Па (296 К).

5 Какая линия на графике соответствует большему объему:

6 Сколько молекул воздуха содержится в комнате объемом 60 и при нормальных условиях? µ=29 кг/к моль

7 Газ при давлении 3,2*10 Па и температуре 17 ºС занимает объем 87 л. Привести объем газа к нормальным условиям.

8 Вычислить молярную массу бутана, 2 л которого при температуре 15°С и давлении 9*104 Па имеют массу 4,2 г (56 кг/кмоль).

9 В баллоне емкостью 12 л находится водород массой 100 г под давлением 9.8*106 Па. Какова температура этого газа (10 С).

10 Перечертите графики в координатах Р(Т) и V(Т):

11 При нормальных условиях масса газа 738,6 мг, а объем 8,205 л. Какой это газ?

12 Определить плотность водорода при температуре 15º С и давлении 730 мм. рт. ст. (0,0811 кг/м3).

13 Б батискафе содержится воздух массой 4,2 кг при давлении 10 Па и температуре 17° С. На сколько времени хватит этого воздуха человеку, если в минуту он потребляет 750 куб. см воздуха? μ=29 кг/кмоль (77 часов).

14 Масса 14,92*1025 молекул инертного газа составляет 5 кг. Какой это газ?

15 Перечертите график в координатах P(T) и P(V)

V             3

2

1

 

T                                        


2 группа

1 Определить массу 20 л аммиака (NНз), находящегося под давлением 1450 мм. рт. ст. и температуре 17°С (28 г).

2 Объем пузырька газа, всплывшего со дна озера на поверхность, увеличился в 3 раза. Какова глубина озера? Атмосферное давление нормальное, температура не изменится (20 м).

3 В баллоне объемом 0,2 м3 находится гелий под давлением 105 Па и температуре 17°С. После накачивания гелия его давление увеличилось в 3 раза, а температура до 47°. Найти изменение массы гелия (57 г).

4 Какой объем занимают 100 молей ртути ( 1 ,5 л)?

5 Какая температура больше Т1 или  Т2

6 Газ находится под поршнем площадью 10 см2 в горизонтальном цилиндрическом сосуде. Объем газа 50 л. С какой силой надо действовать на поршень, чтобы объем газа стал  10 л?