Молекулярная физика и термодинамика № 5

1. Все тела под воздействием давления сжимаются: сильнее — газы, много меньше—жидкости и больше всего сопротивляются попыткам уменьшить их объем твердые тела. Следовательно, тонущие на глубоком мес­те корабли никогда не достигают дна, поскольку на больших глубинах вода сжата так сильно, что ее плот­ность превышает плотность металла, из которого изго­товлен корпус судна?

Действительно ли это так?

2. Лед массой М = 1 кг; при температуре 0°С заклю­чен в теплонепроницаемый сосуд и подвергнут давлению р = 6,9×10⁷ Па. Сколько льда расплавится, если при увеличении давления на Dр = 3,8×10⁷ Па температура плавления льда пони­жается на Dt = 1 °С? Понижение температуры плавления от 0°С считать пропорциональным увеличению давления сверх атмосферного.

3. Заглянув в справочник физических величин, можно убедиться в том, что теплоемкость железа примернона20% больше, чем у меди. Следовательно, при равных пассах и температурах нагревания запас внутренней энергии у паяльника, изготовленного из железа, на столько же больше,чем у медного паяльника. Почему же в производстве паяльников вместо деше­вого железа применяется значительно более дорогая медь?

4. Баллон ёмкостью 10 лсодержит водород массой m = 1 г. Определить среднюю длину свободного пробега молекул.

5. Найти. зависимость теплопроводности l от давления р при сле­дующих процессах: 1) изотермическом, 2) изохорическом. Изобразить эти зависимости на графиках.

6. Чтобы система совершила работу, к ней на основа­нии закона сохранения энергии необходимо подвести со­ответствующее количество энергии. Так, чтобы газ, на­ходящийся под поршнем в цилиндре, расширяясь, под­нимал поршень, необходимо газ подогревать. Но иногда тех же результатов можно добиться, дей­ствуя противоположным образом. Нальем воду в чугун­ный шар доверху и герметически закупорим его. Если теперь охладить шар ниже 0°С, отняв у него тепло, то замерзающая вода разорвет чугун, т.е. совершит работу. Где же источник энергии, разрушивший шар?

7. Определить удельную теплоемкость с_р смеси кислорода и азо­та, если количество вещества n₁ первого компонента равно 2 моль, а количество вещества n₂ второго равно 4 моль.

8. Азот, занимавший объем v_i = 10л под давлением р == 0,2 МПа, изотермически расширился до объема V₂ = 28 л. Определить работу А расширения газа.

9. Есть ли предел роста температуры?

10. Определить изменение DS энтропии ври изотермическом расширении кислорода массой т == 10 г от объема V₁ = 25 л до объема V₂ = 100 л.