Варіант 4. 1. Азот масою т = 50 г знаходиться при температурі Т1 = 280 К

1. Азот масою т = 50 г знаходиться при температурі Т ₁ = 280 К. В результаті ізохорного охолодження його тиск зменшився в 2 рази, а потім в результаті ізобарного розширення температура газу в кінцевому стані дорівнює початковій. Визначити: 1) роботу, яку виконав газ; 2) зміну внутрішньої енергії газу.

2. В циліндрі під поршнем знаходиться водень масою т = 0,20 кг при температурі Т ₁ = 300 К. Водень спочатку розширився адіабатично, збільшивши свій об’єм в п’ять разів, а потім його стиснули ізотермічно, зменшивши об’єм газу в п’ять разів. Знайти температуру Т ₂ в кінці адіабатичного розширення і повну роботу здійснену газом. Побудувати графіки процесів.

3. Азот, що займає об’єм V ₁ = 10 л під тиском р ₁ = 0,2 МПа ізотермічно розширюється до об’єму V ₂ = 28 л. Визначити роботу розширення газу.

4. Двохатомний газ, що знаходиться при температурі 27° С і тискові 2^.10⁶ Н/м ², стискується адіабатично до об’єму V ₂ = 0,5 V ₁. Знайти температуру та тиск газу після стиску.

5. В посудині об’ємом 0,5 л знаходиться кисень при нормальних умовах. Знайти загальне число зіткнень між молекулами кисню при цьому об’ємі за одну секунду.

6. В балоні об’ємом V ₁ = 10 л знаходиться водень масою т = 1 г. Знайти середню довжину вільного пробігу молекул.

7. Знайти кількість азоту, який проходить внаслідок дифузії через площадку 100 см ² за 10 секунд, якщо градієнт густини в напрямку, перпендикулярному до площадки, дорівнює 1,26 кг/м ⁴. Температура азоту 27° С, середня довжина вільного пробігу молекул азоту 10^-5 см.

8. Визначити коефіцієнт теплопровідності азоту, що знаходиться в деякому об’ємі при температурі 280 К. Ефективний діаметр молекул азоту дорівнює 0,38 Нм.

9. Ідеальний двохатомний газ (n = 3 моль), що займає об’єм V ₁ = 5 л і знаходиться під тиском р ₁ = 1 МПа спочатку ізохорно нагрівають до Т ₂ = 500 К. Після цього газ ізотермічно розширюється до початкового тиску, а потім він в результаті ізобарного стиску повертається до початкового стану. Побудувати графік циклу і знайти роботу газу за цикл.

10. Кисень нагрівається при сталому тиску р = 80 кПа. Його об’єм збільшується від V ₁ = 1 м ³ до V ₂ = 3 м ³. Визначити зміну внутрішньої енергії кисню, роботу виконану газом при розширенні, а також теплоту надану газу.