Завдання до контрольної роботи №2
Таблиця для визначення номерів задач, які входять до складу контрольної роботи № 2
| Варіант | Номери задач | |||||||
| 1.1 | 1.11 | 1.21 | 1.31 | 1.41 | 1.51 | 1.61 | 1.71 | |
| 1.2 | 1.12 | 1.22 | 1.32 | 1.43 | 1.52 | 1.62 | 1.72 | |
| 1.3 | 1.13 | 1.23 | 1.33 | 1.43 | 1.53 | 1.63 | 1.73 | |
| 1.4 | 1.14 | 1.24 | 1.34 | 1.44 | 1.54 | 1.64 | 1.74 | |
| 1.5 | 1.15 | 1.25 | 1.35 | 1.45 | 1.55 | 1.65 | 1.75 | |
| 1.6 | 1.16 | 1.26 | 1.36 | 1.46 | 1.56 | 1.66 | 1.76 | |
| 1.7 | 1.17 | 1.27 | 1.37 | 1.47 | 1.57 | 1.67 | 1.77 | |
| 1.8 | 1.18 | 1.28 | 1.38 | 1.48 | 1.58 | 1.68 | 1.78 | |
| 1.9 | 1.19 | 1.29 | 1.39 | 1.49 | 1.59 | 1.69 | 1.79 | |
| 1.10 | 1.20 | 1.30 | 1.40 | 1.50 | 1.60 | 1.70 | 1.80 | |
| а | б | в | г | а | б | в | г |
2.1. Водень масою m = 2г міститься у балоні об’ємом V = 800 см3 під тиском P = 0,2МПа. Чому дорівнює температура t газу?
2.2. Азот масою m = 28г міститься у закритій посудині під тиском P = 750мм рт.ст. і температурі 270C. Визначити об’єм посудини.
2.3. У посудині об’ємом V = 10л під тиском P = 640мм рт.ст. міститься кисень. Температура кисню t = 270C. Знайти масу кисню.
2.4. У балоні міститься m = 2кг повітря під тиском P = 107Па. Внаслідок витікання газу тиск у балоні знизився до P = 5*105Па. Яка маса газу m1 – m2 витекла з балона? Температуру вважати постійною.
2.5. Кімната має площу підлоги S = 50м2 і висоту h = 4м. Яка кількість повітря 
міститься у цій кімнаті при температурі t = 290C? Тиск вважати нормальним.
2.6. Закритий балон ємністю V= 5л заповнений повітрям масою m = 2,9г при температурі t1 = 170C. На скільки збільшиться тиск у балоні при нагріванні повітря до t2 = 370C?
2.7. Знайти густину 
повітря при нормальних умовах.
2.8. При якій температурі 
густина насичуючої водяної пари дорівнює = 90 г/м3? Тиск вважати рівним P = 12,5кПа.
2.9. У посудині міститься ідеальний газ під тиском P = 0,2Мпа. Об’єм посудини V = 2л, температура у посудині t= 70C. Скільки молекул N міститься у посудині?
2.10. Водень масою m = 10г міститься у посудині об’ємом V = 2л. Знайти концентрацію n молекул у посудині.
2.11. Знайти масу однієї молекули m0 вуглекислого газу (CO2).
2.12. У закритому балоні об’ємом V = 10л міститься m1 = 2г води і m2= 5г вуглекислого газу (CO2) при температурі t = 1270C. Вважаючи що при такій температурі вся вода перетворюється на пару, знайти тиск 
у балоні.
2.13. У посудині міститься m1 = 10 
водню і m2 = 14г азоту при температурі t = 70C і тиску P = 0,5МПа. Знайти: 1) молярну масу суміші М; 2) об’єм посудини V.
2.14. У посудині знаходиться суміш m1 = 4г закису азоту (N2O) і m2=24г азоту. Визначити густину суміші при температурі t=270C і тиску P = 3*105Па.
2.15. Дві теплоізольовані посудини з об’ємами V1=1л і V2=3л сполучені трубкою з краном. До відкриття крану у першій посудині містився азот під тиском P1= 0,5*105 
і температурі t1=00C, а у другій – азот під тиском P2=1,5*105Па і температурі t2 = 1000C. Знайти які тиск P і температура t установляється у суміші газів, якщо відкрити кран.
2.16. У скільки разів середня квадратична швидкість молекул водню Vкв більша за середню квадратичну швидкість молекул кисню? Температуру газів вважати однаковою.
2.17. Визначити імпульс P молекули гелію при температурі t = 270C. Швидкість молекул вважати рівною середній арифметичній швидкості молекули <v>.
2.18. У балоні об’ємом V = 10л міститься гелій під тиском P = 104Па. Знайти кінетичну енергію 
поступального руху його молекул.
2.19. Середня квадратична швидкість молекул ідеального газу Vкв = 500м/с. Знайти густину газу , якщо його тиск дорівнює P = 50кПа.
2.20. Яку кількість молекул N містить m = 20г газу, якщо середня арифметична швидкість його молекул при нормальних умовах дорівнює <v>= 425м/с?
2.21. Визначити енергію W обертального руху молекул, які містяться у m = 10г водню при температурі t = 170C.
2.22. Двоатомний газ міститься у посудині об’ємом V = 5л під тиском P = 520 мм рт.ст. Знайти енергію W теплового руху його молекул.
2.23. Знайти енергію теплового руху W молекул двоатомного газу масою m = 2кг, який знаходиться під тиском P = 20кПа і має густину = 2кг/м3.
2.24. При якій температурі середня кінетична енергія теплового руху молекули ідеального газу дорівнює <Eк> = 6,21*10-21Дж?
2.25. У скільки разів енергія теплового поступального руху двоатомної молекули Wпост більша за енергію її обертального руху Wоб? Зв’язок між атомами вважати жорстким.
2.26. Визначити для водню питому теплоємність при постійному об’ємі cv і питому теплоємність cp при постійному тиску.
2.27. Різниця питомих теплоємностей деякого двоатомного газу cv-cp дорівнює 346 Дж/(кг*К). Знайти молярну масу M цього газу.
2.28. Визначити молярну масу M двоатомного газу, якщо його питомі теплоємності cv = 649 Дж/(кг*К) і cp = 912 Дж/(кг*К).
2.29. Знайти показник 
адіабати для кисню.
2.30. Визначити молярні теплоємності Cv і Cp газу, якщо відомо, що його питомі теплоємності cv = 866 Дж/(кг*К) і cp = 1212 Дж/(кг*К).
2.31. Знайти питому теплоємність cv і cp , а також коефіцієнт Пуассона для вуглекислого газу (CO2). Зв’язок між атомами вважати жорстким.
2.32. Густина деякого двоатомного газу при нормальних умовах дорівнює = 0,088кг/м3. Визначити його питомі теплоємності сv і cp.
2.33. Коефіцієнт Пуассона для газу = 1,4, а молярна маса цього газу M = 24*10-3кг/моль. Знайти питомі теплоємності cv і cp газу.
2.34. Визначити теплоємність C двоатомного газу при постійному тиску, якщо при температурі t = 270C і тиску P = 750мм рт.ст. він займає об’єм V = 1л.
2.35. Визначити питомі теплоємності cv і cp для суміші, яка складається з 85% кисню (O2) і 15% озону (O3). Зв’язок між атомами вважати жорстким.
2.36. У закритому балоні об’ємом V = 10л міститься m = 12г гелію при температурі t = 70C. Після нагрівання тиск у балоні збільшився до P = 1*105мм рт.ст. Яку кількість теплоти Q надано газу?
2.37. Яку кількість тепла Q треба надати m = 14г азоту, щоб підвищити його температуру на 
= 20K при постійному тиску?
2.38. У закритій посудині об’ємом V = 5л міститься повітрі при нормальних умовах. Яку кількість тепла Q треба надати газу, щоб підвищити його температуру вдвічі? Повітря вважати двоатомним газом.
2.39. Яку масу m азоту можна нагріти від температури t1 = 170C до температури t2 = 270C в умовах постійного тиску, якщо надати йому кількість теплоти Q = 291Дж.
2.40. У закритій посудині міститься m1 = 24г азоту і m2 = 80г аргону. Знайти зміну внутрішньої енергії 
суміші при нагріванні від температури t1 = 200C до t2 = 500C.
2.41. Кисень масою m = 48г який має температуру t = 270C, нагріли при постійному тиску P так, що його об’єм V збільшується вдвічі . Знайти : 1) роботу A, яку виконав газ ; 2) зміну його внутрішньої енергії 
U; 3) кількість теплоти Q, яку отримав газ.
2.42. Гелій масою m = 8г міститься у закритій посудині при температурі t = 270C. Яку кількість теплоти Q треба надати гелію, щоб збільшити його середньоквадратичну швидкість Vкв вдвічі? У скільки разів при цьому збільшиться температура газу?
2.43. При ізотермічному розширенні m = 12г кисню, який має температуру t = 270C, його об’єм збільшився вдвічі . Знайти роботу, яку виконав газ.
2.44. m = 2кг азоту стискають адіабатично, внаслідок чого його температура збільшується від t1 = 170C до t2 = 1470C. Визначити роботу A, яку виконує азот при цьому процесі.
2.45. При адіабатичному розширенні двох кіломоль ( 
= 2*103моль) двоатомний газ виконав роботу A = 8,31кДж. На скільки зменшилась при цьому температура T газу?
2.46. Внаслідок адіабатичного стиснення m = 1кг кисню нагрівається від t1 = 100C до t2 = 600C. Визначити збільшення внутрішньої енергії газу .
2.47. Знайти зміну ентропії S2 - S1 при перетворенні m = 1кг льоду, взятого при температурі t = -100C, у пару.
2.48. Визначити зміну ентропії S2 - S1 для m = 10г азоту при ізотермічному розширенні від V1 = 5л до V2 = 10л.
2.49. Вуглекислий газ (CO2) масою m = 22г нагрівають від t1 = 70C до t2 = 5070C. Визначити приріст ентропії S2 - S1, якщо процес нагрівання відбувається : 1) при постійному об’ємі ; 2) при постійному тиску .
2.50. Ідеальна теплова машина працює за циклом Карно. За один цикл газ виконує роботу A = 10кДж і віддає холодильнику кількість тепла Q2 = 42кДж.Знайти коефіцієнт корисної дії h машини .
2.51. Теплова машина здійснює цикл Карно . Температура нагрівача t1 = 1170C. Відомо, що 75 % кількості теплоти Q1, отриманої від нагрівача за один цикл, робоче тіло віддає холодильнику. Визначити температуру t2 холодильника.
2.52. Теплова машина Карно, коефіцієнт корисної дії якої h= 25%, працює у зворотному напрямку, тобто працює як холодильник. За кожний цикл над робочим тілом машини здійснюється робота A = 10кДж. Визначити кількість теплоти Q2, яку машина може перенести за один цикл від охолоджувача до нагрівача .
2.53. Визначити середньо довжину вільного пробігу <l> молекул водню при температурі t = 270C і тиску P = 1мм рт.ст.
2.54. Знайти кількість зіткнень <z> за одну секунду молекул газа, якщо при даних умовах середня квадратична швидкість його молекул дорівнює Vкв= 500м/с, а середня довжина вільного пробігу молекули <l>= 5мкм.
2.55. Знайти коефіцієнт дифузії D для кисню при нормальних умовах.
2.56. Коефіцієнт внутрішнього тертя азоту при нормальних умовах h= 1,78*10-5кг/(м*с). Визначити коефіцієнт D дифузії при цих умовах.
2.57. Визначити час τ між двома послідовними зіткненнями молекули водню при нормальних умовах.
2.58. Коефіцієнт внутрішнього тертя кисню при нормальних умовах дорівнює h = 18,8*10-5кг/(м*с). Знайти коефіцієнт теплопровідності æ кисню при цих умовах, вважаючи газ ідеальним.
2.59. Літак рухається зі швидкістю n= 400 
. Вважаючи що шар повітря, яке захоплює крило літака внаслідок в’язкості, має товщину l = 5 
, визначити дотичну силу, що діє на одиницю поверхні крила. Коефіцієнт внутрішнього тертя прийняти рівним h= 1,72*10-5кг/(м*с).
2.60. Дві паралельні пластини розташовані на відстані l = 0,5см. Одна з пластин підтримується при температурі t1 = 170C, а друга при температурі t2 = 270C. Простір між пластинами заповнений азотом. Визначити потік тепла Q/(ΔS*ΔT), який перетинає за одну секунду одиницю площі пластин. Коефіцієнт внутрішнього тертя азоту при даних умовах прийняти h = 1,67*10-5кг/(м*с); розглядати газ як ідеальний і знехтувати крайовими ефектами. Вважати також, що розміри пластин набагато більші за відстань між ними.
2.61. Яка частина молекул азоту має швидкості n, які відрізняються від найбільш імовірної nім не більш ніж на 5м/с? Температуру вважати рівною t = 270C.
2.62. У посудині об’ємом V = 10л міститься гелій при температурі t = 170C і тиску P = 760мм рт.ст. Знайти кількість молекул ΔN, швидкості яких лежать у інтервалі від n1= 1,10*103м/с до n2=1,12*103м/с .
2.63. Визначити тиск повітря P на висоті h = 10км над рівнем моря. Температуру вважати незалежною від висоти і рівною t = 00C.
2.64. На якій висоті h атмосферний тиск повітря P складає 50 % від тиску на рівні моря? Температуру вважати постійною і рівною t = 00C.
2.65. На якій висоті h над рівнем моря густина кисню ρ складає 75 % від його густини на рівні моря? Температуру вважати постійною і рівною t = 00C.
2.66. Знайти постійні a і b в рівнянні Ван-дер-Ваальса для вуглекислого газу (CO2).
2.67. Азот масою m = 840г міститься у балоні об’ємом V = 10л при температурі t = -730C. Знайти тиск P, який створює газ на стінки балону, вважаючи газ реальним.
2.68. Знайти густину водяної пари в критичному стані.
2.69. Чому дорівнює додатковий тиск ΔP у середині мильної бульки діаметром d = 1см? Коефіцієнт поверхневого натягу мильного розчину вважати рівним α= 40*10-3Н/м.
2.70. Визначити тиск P у середині бульбашки повітря, яка утворилася у воді на глибині h = 2м. Діаметр бульбашки d = 4мм. Атмосферний тиск P0 вважати нормальним.
2.71. Яку роботу A треба виконати, щоб видути мильну бульку діаметром d = 5см.
2.72. Дві краплини ртуті з однаковими радіусами r = 1мм злились в одну велику. Визначити кількість енергії W, яка при цьому виділилась.
2.73. Краплину ртуті радіусом r = 4мм розбили на дві однакові . Яка робота при цьому виконана?
2.74. Скільки краплин води N міститься у V = 1см3 води, якщо вона витікає з отвору трубки внутрішнім діаметром d = 1,8мм? Вважати діаметр шийки краплі рівним внутрішньому діаметру трубки.
2.75. При оплавленні вертикально розташованого свинцевого дроту з нижчого кінця утворилось і послідовно відірвалось N = 10 краплин. На скільки зменшилась при цьому довжина l дроту? Коефіцієнт поверхневого натягу розплавленого свинцю α= 0,47Н/м.
2.76. На яку висоту h підніметься спирт у капілярі, внутрішній радіус якого r = 0,2см. Змочування вважати повним.
2.77. Визначити внутрішній радіус капіляра r, якщо при зануренні у бензол рідина піднімається у ньому на висоту h = 14мм. Змочування вважати повним.
2.78. Визначити масу m спирту у капілярі, внутрішній радіус якого r = 0,5мм. Змочування при зануренні капіляра у спирт вважати повним .
2.79. Знайти різницю рівнів Δh води у двох сполучених капілярах з внутрішніми радіусами r1= 1мм і r2 = 2мм.
2.80. На скільки зміниться різниця рівнів h1- h2 води у двох сполучених капілярах з радіусами r1 = 1мм і r2 = 2мм, якщо воду нагріти від t1 = 200С до t2 = 700C? Коефіцієнт поверхневого натягу води для цих температур дорівнює відповідно α1 = 73*10-3Н/м і α2 = 64*10-3Н/м.