ДОМАШНЯ ПРАКТИЧНА РОБОТА №3
ОСНОВИ МКТ. ІДЕАЛЬНИЙ ГАЗ
! Номер варіанту обирається за останньою цифрою порядкового номеру за списком в журналі (напр.: 12-й за списком обирає варіант 2, 20-й – варіант 10…)
Завдання 1. Самостійно скласти повну та коротку умову задачі та розв’язати її за даними величинами з таблиці по варіантам (оформлення має бути в системі SI). (2 бали)
Таблиця 2.1 – Завдання для самостійного складання та розв’язання задач
| № Вар. | m, кг | Речовина | ν, моль | N |
| 6666+ | ? | N2 | ? | 9*1024 |
| 0,5 | O2 | ? | ? | |
| ? | H2 | ? | ||
| ? | Na | ? | 15*1023 | |
| Hg | ? | ? | ||
| ? | Au | ? | ||
| ? | C | ? | 30*1025 | |
| He | ? | ? | ||
| ? | U | ? | ||
| ? | Fe | ? | 14*1024 |
Завдання 2. Самостійно скласти повну та коротку умову задачі та розв’язати її за даними величинами з таблиці по варіантам (оформлення має бути в системі SI). (3 бали)
Таблиця 2.2 – Завдання для самостійного складання та розв’язання задач
| № Вар. | V, л | p, МПа | m, кг | υ, м/с |
| 0,8 | 0,2 | ? | ||
| 0,9 | 0,5 | ? | ||
| 1,2 | ? | |||
| 1,6 | 1,1 | ? | ||
| 1,5 | 0,4 | ? | ||
| 0,5 | 0,4 | 0,3 | ? | |
| 2,5 | 0,8 | 0,9 | ? | |
| 3,5 | 0,7 | 1,3 | ? | |
| 4,5 | 2,3 | 1,7 | ? | |
| 5,5 | ? |
Завдання 3. Зробивши завдання в таблиці, необхідно перейти до задач, які наведено нижче. За розв'язок задачі достатнього рівня, можна отримати 2 бали, за розв'язок задачі високого рівня - 3 бали.
Завдання на перевірку умінь розв’язання задач достатнього рівня:
1. Перевернену відкриту колбу нагріли, закрили корком й опустили в відро з водою. Коли корок вийняли, вода заповнила 25% об’єму колби. До якої температури було нагріто колбу, якщо температура води в відрі 20 °С?
2..Після збільшення абсолютної температури в 1,2 раза об’єм газу збільшився на 0,6 л при постійному тиску. Знайдіть початковий об’єм газу.
3.Чи змінювався тиск газу, що знаходиться в непроникній еластичній оболонці, якщо при нагріванні газу від 250 К до 500 К його об’єм зріс у 1,5 раза?
4.Чи змінювалася температура газу при стисканні, якщо при зменшенні об’єму в 2 рази тиск зріс від 120 кПа до 260 кПа?
5.Об’єм газу зменшили в 1,5 раза, у результаті чого абсолютна температура збільшилася на 20%, а тиск — на 320 кПа. Яким був початковий тиск газу?
6. Після підвищення температури на 9 К тиск газу в закритому балоні збільшився на 3%. Якою була початкова температура?
7. Після збільшення абсолютної температури в 1,3 раза тиск газу в закритому балоні збільшився на 150 кПа. Яким був початковий тиск у балоні?
8. Коли літнє сонце нагріло балон із газом на 15 К, показання манометра на балоні збільшилося від 19 атм до 20 атм. Якою була початкова температура балона?
9. Манометр на балоні з газом при температурі 27 °С показував 5 атм. Коли балон винесли на вулицю, де температура дорівнює -23 °С, манометр показав 3,6 атм. Чи не відбувся за цей час витік газу з балона?
10. Газ знаходиться в сталевому балоні. Чи є тріщини в балоні, якщо при нагріванні від 100 К до 300 К тиск у балоні змінюється від 120 кПа до 340 кПа?
Завдання на перевірку умінь розв’язання задач високого рівня:
1.На скільки зміниться маса повітря в кімнаті, якщо в результаті несправності опалювальної системи температура в кімнаті понизиться від 20 °С до 7 °С? Об’єм кімнати дорівнює 60 м3.
2.У скільки разів відрізняється густина вуглекислого газу (С02) від густини азоту (N2), якщо гази знаходяться при однакових умовах?
3.Знайдіть іустнну атмосфери Юпітера на тому рівні, де тиск дорівнює 100 кПа. Вважайте, що атмосфера цілком складається з водню (Н2), а її температура 150 К.
4.У паровому котлі об’ємом 2 м3 знаходиться водяна пара при температурі 200 °С і тиску 1 МПа. Яка маса цієї пари?
5.Горизонтальний циліндр довжиною 1 м розділений двома поршнями на три секції. З циліндра відкачують повітря і вводять у секції відповідно 8 г водню, 4 г гелії і 80 г метану. Якими будуть довжини секцій після встановлення рівноваги?
6.Щоб повітряна куля могла підняти Вінні-Пуха, об’єм кулі має бути не менше 25 м3. Яка маса Вінні-Пуха, якщо повітряну кулю наповнено повітрям при температурі 30 °С, а температура зовнішнього повітря 7 °С? Тиск повітря усередині кулі вважайте рівним атмосферному; масою оболонки повітряної кулі можна знехтувати.
7. У балон об’ємом 8 л налили 10 г води. Потім балон герметично закрили й нагріли від 20 °С до 180 °С. Уся вода випарувалася. Який тиск установився усередині балона?
8. Яку густину має при тиску 200 кПа і температурі 17 °С суміш, 10% маси якої складає кисень, а 90% — гелій?
9. Горизонтальний циліндр довжиною 20 см розділений закріпленим тонким поршнем навпіл. Ліворуч від поршня тиск газу дорівнює 400 кПа, праворуч — 100 кПа. Куди і на скільки посунеться поршень, якщо його відпустити?
10. Посередині відкритої з обох кінців горизонтальної скляної трубки довжиною 87 см знаходиться стовпчик ртуті довжиною 15 см. Закривши один з отворів трубки, її розташовують вертикально, закритим кінцем униз. Знайдіть атмосферний тиск, якщо стовпчик ртуті перемістився відносно трубки на 6 см.