Молекулярная физика 16 вариант

Вариант 16.
1. Аквалангист, находясь на глубине 10 м от поверхности воды, вдохнул воздух и заполнил весь объём своих легких, равный 4.5 л. До какого объема расширятся его легкие, если он быстро вынернет на поверхность? Благоразумно ли поступать таким образом? Т=const. р0 = 105 Па - атмосферное давление.
2. Покажите, что среднеквадратичная скорость движения молекул газа даётся выражением
〈v_кв 〉=√(3p/ρ)
где p-давление газа, ρ- плотность газа.
3. Объём водорода при изотермическом расширении при температуре 300 К увеличился в 2 раза. Определить работу, совершенную газом, количество теплота, полученное при этом и изменение внутренней энергии газа. Масса газа равна 300 г.
4. Найти среднюю продолжительность свободного пробега молекул кислорода при Т = 273 К и р = 200 Па. Диаметр молекулы кислорода принять равным 3*10-10 м.
5. Два сосуда одинакового объёма содержат кислород. В одном сосуде давление р1= 1 MПa и температура Т1=700 К. в другом р2= 2,5 МПа, Т2 = 300 К. Сосуды соединили трубкой и охладили находящийся в них кислород до температуры Т = 300 К. Определить установившееся в сосудах давление р.
6. Найти плотность р азота при температуре Т = 273 К и давлении р = 1 МПа.
7. Определить среднюю кинетическую энергию поступательного движения и вращательного движения молекулы азота при температуре Т= 800 К. Определить также полную кинетическую энергию Еk молекулы при этих условиях.
8. Во сколько раз увеличится коэффициент полез¬ного действия η цикла Карно при повышении температу¬ры теплоотдатчика от T1 = 300 К до T1’ = 550 К? Темпе¬ратура теплоприемника T2 = 280 К
9. Водород m= 4 г находится при температуре Т1 = 293 К и давлении р =10s Па. Адиабатически газ снимается до объема V2=2.4 м3. Найти температуру Т2 и давление р2 водорода после сжатия.
10. На какой высоте давление воздуха составляет 70% от давления на моря? Температуру считать постоянной и равной 10°С.