Водород массой m=100 г был изобарно нагрет так, что объем его увеличился в n=3 раза, затем водород был изохорно охлажден так, что давление его уменьшилось в n=3 раза. Найти изменение энтропии в ходе указанных процессов.
1 моль одноатомного газа, находящегося при температуре T1=300 К сжимается сначала изотермически, так, что давление возрастает от p1 до p2=2p1, а затем адиабатно до давления p3=4p1. Определить работу A1-2 и A2-3 на участках 1-2 и 1-3; конечную температуру T3; изменение U1-3 внутренней энергии на участке 1-3.
Пылинки массой m=10-18 г взвешены в воздухе. Определить толщину слоя воздуха, в пределах которого концентрация пылинок различается не более чем на 1%. Температура воздуха во всем объеме одинакова и равна 300 К.
В сосуде содержится газ, количество вещества которого равно 1,2 моль. Рассматривая этот газ как идеальный, определить число молекул, скорости которых меньше 0,001 наиболее вероятной скорости vв.
Средняя длина свободного пробега молекулы углекислого газа при нормальных условиях равна 40 нм. Определить среднюю арифметическую скорость молекул и число z соударений, которые испытывает молекула в 1 c.
Два тонкостенных коаксиальных цилиндра длиной 10 см могут свободно вращаться вокруг их общей оси z. Радиус большого цилиндра равен 5 см. Между цилиндрами имеется зазор размером d=2 мм. Оба цилиндра находятся в воздухе при нормальных условиях. Внутренний цилиндр приводят во вращение с постоянной частотой n1=20 с-1. Внешний цилиндр заторможен. Через какой промежуток времени с момента освобождения внешнего цилиндра он приобретет частоту вращения n2=1 с-1? Изменением относительной скорости цилиндров пренебречь. Масса внешнего цилиндра равна 100 г
Барометр в кабине летящего самолета все время показывает одинаковое давление p=79 кПа, благодаря чему летчик считает высоту полета неизменной. Однако температура воздуха за бортом самолета изменилась с t1=5 до t2=1. Какую ошибку в определении высоты допустил летчик? Давление у поверхности Земли считать нормальным.
Пылинки, взвешенные в воздухе, имеют массу m=10-18 г. Во сколько раз уменьшится их концентрация при увеличении высоты на 10 м? Температура воздуха T=300 К.
Одинаковые частицы массой m=10-12 г каждая распределены в однородном гравитационном поле напряженностью G=0,2 мкН/кг. Определить отношение n1/n2 концентраций частиц, находящихся на эквипотенциальных уровнях, отстоящих друг от друга на z=10 м. Температура Т во всех слоях считается одинаковой и равной 290 К.
Масса каждой из пылинок, взвешенных в воздухе, равна 1 аг. Отношение концентрации n1 пылинок на высоте h1= 1 м к концентрации n0 их на высоте h0=0 равно 0,787. Температура воздуха T=300 К. Найти по этим данным значение постоянной Авогадро NA.
Определить силу, действующую на частицу, находящуюся во внешнем однородном поле силы тяжести, если отношение n1/n2 концентраций частиц на двух уровнях, отстоящих друг от друга на z=1 м, равно e. Температуру T считать везде одинаковой и равной 300 К.
На сколько уменьшится атмосферное давление p=100 кПа при подъеме наблюдателя над поверхностью Земли на высоту h=100 м? Считать, что температура воздуха равна 290 К и не изменяется с высотой.
На какой высоте над поверхностью Земли атмосферное давление вдвое меньше, чем на ее поверхности? Считать, что температура воздуха равна 290 К и не изменяется с высотой.
Барометр в кабине летящего вертолета показывает давление p=90 кПа. На какой высоте летит вертолет, если на взлетной площадке барометр показывал давление p0=100 кПа? Считать, что температура Т воздуха равна 290 К и не изменяется с высотой.
Найти изменение высоты, соответствующее изменению давления на p=100 Па, в двух случаях вблизи поверхности Земли, где температура T1=290 К, давление p1= 100 кПа; на некоторой высоте, где температура T2=220 К, давление p2=25 кПа.
Барометр в кабине летящего самолета все время показывает одинаковое давление p=80 кПа, благодаря чему летчик считает высоту полета неизменной. Однако температура воздуха изменилась на Т=1 К. Какую ошибку в определении высоты допустил летчик? Считать, что температура не зависит от высоты и у поверхности Земли давление p0=100 кПа.
Ротор центрифуги вращается с угловой скоростью. Используя функцию распределения Больцмана, установить распределение концентрации n частиц массой m, находящихся в роторе центрифуги, как функцию расстояния r от оси вращения.
В центрифуге с ротором радиусом, равным 0,5 м, при температуре Т=300 К находится в газообразном состоянии вещество с относительной молекулярной массой Mr=10^3. Определить отношение na/n0 концентраций молекул у стенок ротора и в центре его, если ротор вращается с частотой n=30 с-1.
Ротор центрифуги, заполненный радоном, вращается с частотой n=50 с-1. Радиус a ротора равен 0,5 м. Определить давление p газа на стенки ротора, если в его центре давление p0 равно нормальному атмосферному. Температуру по всему объему считать одинаковой и равной 300 К.
В центрифуге находится некоторый газ при температуре T=271 К. Ротор центрифуги радиусом a=0,4 м вращается с угловой скоростью 500 рад/с. Определить относительную молекулярную массу газа, если давление у стенки ротора в 2,1 раза больше давления в его центре
Ротор ультрацентрифуги радиусом a=0,2 м заполнен атомарным хлором при температуре T=3 кК. Хлор состоит из двух изотопов 37Cl и 35Cl. Доля атомов изотопа 37Cl составляет 0,25. Определить доли атомов того и другого изотопов вблизи стенок ротора, если ротору сообщить угловую скорость вращения, равную 10^4 рад/с.
Зная функцию распределения молекул по скоростям, вывести формулу, определяющую долю молекул, скорости которых много меньше наиболее вероятной скорости.
Распределение молекул по скоростям в молекулярных пучках при эффузионном истечении отличается от максвелловского и имеет вид f(v)dv=Cv3e-mv2/(2kT)v3 dv. Определить из условия нормировки коэффициент C.
Зная функцию распределения молекул по скоростям в некотором молекулярном пучке f(v)=m2e-mv2/(2kT)v3/(2k2T2), найти выражения для наиболее вероятной и средней арифметической скорости
Водород находится при нормальных условиях и занимает объем V=1 см3. Определить число молекул в этом объеме, обладающих скоростями, меньшими некоторого значения vmax 1 м/с.