Молекулярная физика — 218 задач

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, от массы газа. У него имеется пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены одним и тем же газом при различных температурах и давлениях.

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость давления газа, находящегося в сосуде, от массы газа. У него имеются пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены аргоном разной массы при различных температурах.

При переводе идеального газа из состояния 1 в состояние 2 концентрация молекул $n$ пропорциональна давлению $p$ (см. рисунок). Масса газа в процессе остаётся постоянной.

Ученику необходимо экспериментально обнаружить зависимость давления газа, находящегося в сосуде, от абсолютной температуры газа. У него имеется пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены равными массами различных газов при различных температурах. Какие два сосуда необходимо взять, чтобы провести это…

На рисунке 1 приведена зависимость внутренней энергии $U$ одного моля идеального одноатомного газа от его давления $p$ в процессе $1\text{–}2\text{–}3$. Постройте график этого процесса на рисунке 2 в переменных $p$–$V$. Точка, соответствующая состоянию 1, уже отмечена на этом рисунке. Построение объясните, опираясь…

На $pT$-диаграмме показано, как изменялись давление и абсолютная температура некоторого постоянного количества одноатомного разреженного газа при его переходе из начального состояния 1 в состояние 4. Как при этом изменялись объём газа $V$ и его внутренняя энергия $U$ на каждом из трёх участков 1–2, 2–3, 3–4…

Один моль разреженного неона участвует в процессе 1–2–3–4, график которого изображён в координатах $p$–$n$, где $p$ — давление газа, а $n$ — концентрация его молекул. Опираясь на законы молекулярной физики, объясните, как изменяются абсолютная температура газа и его объём в процессах 1–2, 2–3 и 3–4.

Чему была равна относительная влажность воздуха в комнате размерами $5\ \text{м} \times 7\ \text{м} \times 3\ \text{м}$, если после $2\ \text{ч}$ работы увлажнителя воздуха с производительностью по водяному пару $0{,}2\ \text{кг/ч}$ она стала равна $70\ \%$? Температура воздуха в комнате постоянна и равна…

Горизонтальный сосуд разделён подвижным поршнем, который может свободно перемещаться без трения. Правая часть сосуда заполнена воздухом и герметично закрыта пробкой, левая часть сосуда открыта. Поршень соединён пружиной с левой стенкой сосуда. Первоначально поршень находится в равновесии, а пружина сжата. В…

После влажной уборки парциальное давление водяного пара в комнате возросло, при этом температура воздуха не изменилась. Как изменились относительная влажность воздуха и плотность водяных паров в комнате? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

Один моль одноатомного идеального газа участвует в процессе $1$–$2$–$3$–$4$, график которого изображён на рисунке в координатах $V$–$T$, где $V$ — объём газа, $T$ — абсолютная температура. Опираясь на законы молекулярной физики, объясните, как изменяются давление газа и средняя кинетическая энергия теплового движения…

На рис. 1 приведена зависимость концентрации $n$ идеального одноатомного газа от его давления $p$ в процессе $1$–$2$–$3$. Количество вещества газа постоянно. Постройте график этого процесса в координатах $p$–$V$ ($V$ — объём газа). Точка, соответствующая состоянию $1$, уже отмечена на рис. 2. Построение объясните…

На графике представлена зависимость объёма $V$ постоянного количества одноатомного идеального газа от средней кинетической энергии $\overline{E}_{\text{к}}$ теплового движения молекул газа. Опишите, как изменяются абсолютная температура и давление газа в процессах $1$–$2$ и $2$–$3$. Укажите, какие закономерности Вы…

На графике показана зависимость давления разреженного газа от его абсолютной температуры при переходе из состояния 1 в состояние 2. Как изменяются в этом процессе объём газа и его плотность, если количество вещества газа постоянно? Ответ поясните, указав, какими закономерностями Вы при этом воспользовались.

В комнате при $20\ ^\circ\mathrm{C}$ относительная влажность воздуха составляет $40\%$. В состоянии покоя через лёгкие человека проходит $5\ \mathrm{л}$ воздуха за $1\ \mathrm{мин}$. Выдыхаемый воздух имеет температуру $34\ ^\circ\mathrm{C}$ и относительную влажность $100\%$. Давление насыщенного водяного пара при…

Метеорологический зонд общей массой $20\ \text{кг}$ удерживают на поверхности Земли силой, равной по модулю $1\ \text{кН}$ и направленной вниз. Затем зонд отпускают, он поднимается вверх и остаётся на такой высоте, где его объём увеличивается в $2$ раза. Температура, измеренная зондом на этой высоте, равна…

В комнате при $20\ ^\circ\mathrm{C}$ относительная влажность воздуха составляет $40\%$. При умеренной физической нагрузке через лёгкие человека проходит $15\ \text{л}$ воздуха за $1\ \text{мин}$. Выдыхаемый воздух имеет температуру $34\ ^\circ\mathrm{C}$ и относительную влажность $100\%$. Давление насыщенного…

В сосуде ёмкостью $V = 2\ \text{л}$, воздух из которого был откачан до высокого вакуума, разбили заполненную водой ампулу ёмкостью $V_1 = 4\ \text{см}^3$. Какая часть воды, содержавшейся в ампуле, испарилась? В сосуде поддерживалась температура $16\ ^\circ\text{C}$. Зависимость давления насыщенного пара от…

Во время опыта объём сосуда с разреженным газом увеличился в 6 раз, и газ перешёл из состояния 1 в состояние 2 (см. рисунок). Кран у сосуда был закрыт неплотно, и сквозь него мог просачиваться газ. Определите отношение $\dfrac{N_2}{N_1}$ числа молекул газа в сосуде в конце и в начале опыта. Газ считать идеальным.

Во время опыта объём сосуда с разреженным аргоном не менялся, и аргон перешёл из состояния 1 в состояние 2 (см. рисунок). Кран у сосуда был закрыт неплотно, и сквозь него мог просачиваться аргон. Определите отношение $\dfrac{N_2}{N_1}$ числа молекул газа в сосуде в конце и в начале опыта.