Молекулярная физика и термодинамика № 9

1. Оценить силу, необходимую для того,чтобыоторвать от спины хорошо поставленную медицинскую банку.

2. Вода может находиться при температурах, меньших 0°С и больших 100°С. В калориметре с теплоемкостью 1,67 кДж/К находится переохлажденная вода массой 1 кг при температу­ре —10°С. Какая температура установится в калориметре, если в него влить 170 г воды, перегретой, до 120°С?

3. Теплопередача от одного тела к другому происходит только в том случае, если между ними существует раз­ность температур. Поэтому совершенно непонятно, по­чему постепенно испаряется налитая в блюдце или ста­кан вода, имеющая температуру окружающего воздуха. Ведь для испарения каждого грамма жидкости необхо­димо определенное количество теплоты, которое вода из соседнего пространства получить не может, таккак имеет с ним, по условиям опыта, одинаковую температуру. Как же все-таки происходит испарение?

4. Найти среднее число столкновений, испытываемых в те­чение одной секунды с молекулой кислорода при нормальных условиях.

5. Каковы удельные теплоемкости С_v и С_р смеси газов, содер­жащей кислород массой m₁= 10 г и азот массой т₂ = 20г?

Можно ли повысить температуру тела, не сообщая ему теплоты? На первый взгляд поставленный вопрос звучит совершенно нелепо, примерно так, как если бы спросили: «Можно ли нагреть тело, не нагревая его?» Однако, несмотря на кажущуюся абсурдность, на воп­рос следует ответить утвердительно. Попробуйте привести примеры повышения температу­ры тела, не участвовавшего в теплообмене с окружаю­щими телами!

7. Найти показатель адиабаты g для смеси газов, содержащей гелий массой т₁ == 10 г и водород массой т₂ = 4 г.

8. Автомобильная шина накачена до давления р₁ = 220 кПа при температуре T₁ = 290 К Во время движения она нагрелась до темпе­ратуры T₂ = 330 К и лопнула. Считая процесс, происходящий после повреждения шины, адиабатическим, определить изменение темпера­туры DT вышедшего из нее воздуха. Внешнее давление р₀ воздуха рав­но 100 кПа.

9. Молекулы воздуха подвержены силе тяготения. Но почему в таком случае они не лежат сплошным слоем на поверхности планеты?

10. Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества n = 1 моль, находится под давлением р₁ = 250 кПа и занимает объем v_i = 10 л. Сначала газ изохорически нагревают до температуры Т₂ = 400 К. Далее, изотермически расширяя,, доводят его до первона­чального давления. После этого путем изобарического сжатия воз­вращают газ в начальное состояние. Определить термический к, п. д. h цикла.