Читать онлайн «Сборник задач по термодинамике»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» СБОРНИК ЗАДАЧ ПО ТЕРМОДИНАМИКЕ Составители: Н. Н. Ларионова, В. В. Чернышёв, А. Н. Ларионов Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета 2007 Утверждено научно-методическим советом факультета 15 февраля 2007 г. , протокол № 2 Сборник задач подготовлен на кафедре общей физики физического фа- культета Воронежского государственного университета. Рекомендуется для студентов первого курса дневного отделения по специ- альностям физика, микроэлектроника и полупроводниковые приборы, ра- диофизика и электроника и студентов второго курса вечернего отделения по специальности радиофизика и электроника физического факультета. Для специальностей: 010701 (010400) – Физика; 010803 (014100) – Микро- электроника и полупроводниковые приборы; 010801 (013800) – Радиофи- зика и элктроника 2  1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ТЕРМОДИНАМИКИ 1. 1. Какое давление производит газ на стенки сосуда, если в 1 см3 объ- ема, занятого газом, содержится один миллиард молекул, а температура га- за равна 17 °С? 1. 2. Для получения хорошего вакуума в стеклянном сосуде необходи- мо при откачке прогреть стенки сосуда, чтобы удалить адсорбированный газ. Вычислить, на сколько может увеличиться давление в сферическом сосуде радиусом 10 см, если адсорбированные молекулы перейдут со сте- нок в сосуд. Площадь молекулы считать равной 10-15 см2, слой мономоле- кулярный. Температура равна 300 °С. 1. 3. Найти число ходов поршня, которое надо сделать, чтобы поршне- вым воздушным насосом откачать воздух из сосуда емкостью V от давле- ния Р0 до давления Р, если объем поршня ΔV. 1. 4. В сосуде объемом V = 30 л содержится идеальный газ при тем- пературе 0 °С. После того, как часть газа была выпущена наружу, давле- ние в сосуде понизилось на ΔР = 0,78 атм. Считая процесс изотермиче- ским, найти массу выпущенного газа. Плотность газа при нормальных условиях 1,3 г⁄л. 1. 5. Какое количество кислорода было выпущено из баллона емкостью V = 10 л, если при этом показания манометра на баллоне изменились от 14 атм до 7 атм, а температура понизилась от 27 °С до 7 °С? 1. 6. Определить плотность кислорода и азота при нормальных физиче- ских условиях. 1. 7. Найти плотность водорода при 7 °С и давлении 0,5 атм. 1. 8. В двух сосудах емкостью V1 = 3 л и V2 = 5 л находятся соответст- венно азот под давлением Р 1 = 1 атм и окись углерода под давление Р 2 = 5 атм. Сосуды соединяют тонкой трубкой, объемом которой можно пренебречь. Найти давление смеси, если начальная температура обоих га- зов равна температуре окружающей среды. 1. 9. Найти концентрацию молекул газа при температуре 27 °С и дав- лении 1 мм. рт. ст. 1. 10. В сосуде, объем которого V = 0,5 л, находится 1 г парооб- разного йода (J 2 ).