3.До какой энергии можно ускорить электрон в циклотроне, если относительное увеличение его массы не должно превышать 5%?
|
|
Вариант 9 |
|
1. |
С какой скоростью должно двигаться тело, чтобы его длина |
||
|
по направлению движения уменьшилась в пять раз? |
|
|
2. |
Два |
тела движутся равномерно и прямолинейно |
в |
|
противоположных направлениях со скоростями v1 = 0,8с и |
||
|
v2 |
= 0,5с относительно неподвижного наблюдателя. |
|
|
Определить скорость удаления этих тел. |
|
|
3.С какой скоростью должно двигаться тело, чтобы для неподвижного наблюдателя его масса была равна 5 кг, если масса покоя тела равна 3 кг?
Тема занятия: Основные положения МКТ Вариант 1
1.Определить массу одной молекулы кислорода О2.
2.Определить среднюю длину свободного пробега молекул
воздуха при нормальных условиях. Эффективный диаметр молекул считать равным 3·10-10 м.
3.Каково давление газа в сосуде, если в 1 см3 находится 1016 молекул при 0ºС?
Вариант 2
1.Сколько молекул сернистого газа SO2содержится в 1 кг при нормальных условиях?
2.Молекула водорода при нормальных условиях испытывает 1010 соударений в 1 с. Диаметр молекулы 2,3·10-8 см. Найти среднюю длину свободного пробега молекул водорода.
3.Сколько молекул содержится в каждом кубическом
сантиметре объема, занятого газом при температуре 27ºС и давлении 1,3·10-5 Па.
Вариант 3
1.При серебрении методом напыления на поверхности металлического зеркала образуется слой серебра толщиной
1 мкм. Сколько атомов серебра находится в покровном слое, площадь которого 25 см2?
25
2.При какой температуре средняя длина свободного пробега
молекул азота равна 1м, если газ находится под давлением 9,7·10-3 Па, а диаметр молекулы азота равен3·10-8см?
3.Сколько молекул газа содержится в баллоне ёмкостью 30 л при температуре 300 К и давлении 5 МПа?
Вариант 4
1.Крупинка поваренной соли массой 3·10-3 г при растворении в
10 л воды равномерно распределилась по всему объёму. Сколько молекул соли находится в 5 см3 такой воды?
2.Баллон емкостью 10 л содержит 1 г водорода. Определить
среднюю длину свободного пробега молекулы водорода, если ее диаметр 2,3·10-8см.
3.При температуре 15оС и давлении 2,15·105 Па плотность газа равна 4 кг/м3. Найти молярную массу газа.
Вариант 5
1.Сколько молекул воздуха содержится в комнате объемом 60 м3 при нормальных условиях. Плотность воздуха 1,29кг/м3, молярная масса воздуха 29·10-3 кг/моль.
2.Определить плотность разреженного водорода, если длина
свободного пробега молекул равна 1 см, а их диаметр
2,3·10-8 см.
3.Сколько молекул содержится в 1 мм3 водяного пара при нормальных условиях?
Вариант 6
1.Какой длины получилась бы цепочка из молекул, содержащихся в 1 мг воды, если их расположить вплотную
друг к другу в один ряд? Диаметр молекулы равен
2,69·10-10 м.
2.При каком давлении средняя длина свободного пробега
молекул кислорода равна 0,5 м, если температура газа 17°С? Диаметр молекулы равен 3·10- 8 см.
3.Начальная температура газа 100ºС. На сколько градусов нужно нагреть газ, чтобы его давление увеличилось вдвое при этом же объёме?
Вариант 7
1.Капля минерального масла массой 0,023 мг, вылитая на поверхность воды, образовала плёнку площадью 60 см2.
26
Предполагая, что молекулы в плёнке расположились в один ряд, определить их поперечные размеры.
2.Молекула водорода при нормальных условиях имеет среднюю длину свободного пробега 1,28·10-5 см. Найти эффективный диаметр молекулы водорода.
3.Какой объём занимают 6·1022 молекул газа при давлении 2·105 Па и температуре -73ºС?
Вариант 8
1.Определить массу молекулы водорода Н2.
2.Определить среднюю длину свободного пробега молекул кислорода, находящегося при температуре 0°С, если среднее
число столкновений, испытываемых молекулой в 1 с, равно
3,7·109.
3.Определить давление азота в ампуле, если при 0ºС в ней концентрация молекул равна 3,5·1014.
Вариант 9
1.Определить массу молекулы азота N2.
2.Средняя длина свободного пробега молекулы окиси углерода (СО) при нормальных условиях равна 5,8·10-8 м. Сколько соударений в секунду испытывает молекула?
3.При температуре 27оС в 1 м3 содержится 2,4·1010 молекул газа. Определить его давление.
Тема занятия: Уравнение состояния идеального газа Вариант 1
1.В баллоне емкостью 15 л находится смесь, содержащая 10 г водорода, 54 г водяного пара и 60 г окиси углерода. Температура смеси 27ºС. Определить давление.
2.Современная техника позволяет создать вакуум до 0,1 нПа. Сколько молекул газа остается при таком вакууме в 1 см3 при температуре 300К?
3.Сосуд, содержащий 10 л воздуха при давлении 1 МПа, соединяют с пустым сосудом вместимостью 4 л. Найти давление, установившееся в сосудах. Процесс изотермический.
27
Вариант 2
1.Сосуд объемом 10 л содержит гелий под давлением 1 МПа и при температуре 300 К. После того, как из баллона выпущено 10 г гелия, температура в баллоне понизилась до 290 К. Определить давление гелия, оставшегося в баллоне.
2.Котел содержит перегретый водяной пар массой 5 кг при температуре 450К. Определить давление пара в котле, если его емкость равна 5 л.
3.На сколько увеличится масса воздуха в помещении при изменении атмосферного давления от 9,84·104до 10,1 ·104 Па, если температура воздуха постоянна и равна 273 К, а размеры помещения 4×5×2,5 м?
Вариант 3
1.В дизеле в начале такта сжатия температура воздуха 40ºС, а давление 78,4 кПа. Во время сжатия объем уменьшается в 15 раз, а давление возрастает до 3,5 МПа. Определить температуру воздуха в конце такта сжатия.
2.На высоте 10 км от поверхности Земли давление воздуха приблизительно 30,6 кПа, а температура 230 К. Определить плотность воздуха на этой высоте.
3.Какой объём займет газ при 348 К, если при 35ºС его объём был 7,5 л? Процесс изобарный.
Вариант 4
1.Найти молярную массу некоторого газа, если его плотность составляет 12,2 кг/м3 при температуре 300К и давлении
700 кПа.
2.Два сосуда, содержащие одинаковые массы одного газа, соединены трубкой с краном. В первом сосуде давление 5000 Па, во втором 8000 Па. Какое давление установится после открытия крана, если температура останется неизменной?
3.Определить массу воздуха в комнате размерами 6×5×3 м при температуре 293 К и давлении 1,04·105 Па. Молярная масса воздуха 29·10-3 кг/моль.
Вариант 5
1.В сосуде объемом 20 л при температуре 27ºС находится смесь кислорода массой 6 г и углекислого газа массой 66 г.
28
Определить давление смеси.
2.Определить температуру газа, находящегося в закрытом баллоне, если его давление увеличилось на 0,4 % первоначального при нагревании на 1К.
3.При 27ºС газ занимает объём 10 л. До какой температуры его следует изобарно охладить, чтобы объём уменьшился на 0,25 первоначального объёма?
Вариант 6
1.Некоторый газ находится под давлением 126,7 кПа при
температуре 305 К. Определить молярную массу газа, если плотность газа равна 0,1 кг/м3.
2.Баллон емкостью 20 л содержит 500 г углекислого газа под давлением 1,3·106 Па. Определить температуру газа.
3.Начальная температура газа 1000С. На сколько градусов нужно нагреть газ, чтобы его давление увеличилось вдвое при этом же объёме?
Вариант 7
1.В сосуде объемом 2 л находится углекислый газ массой 6 г и
закись азота (N2O) массой 4 г при температуре 400 К. Найти давление смеси в сосуде.
2.Какой объём занимает 68 г Н2 при давлении 3·105 Па и температуре 27ºС?
3.В баллоне объемом 10 л находится гелий под давлением 1 МПа и при температуре 300 К. После того как из баллона было взято 10 г гелия, температура в баллоне понизилась до 290 К. Определить давление гелия, оставшегося в баллоне.
Вариант 8
1.Баллон, содержащий 1 кг азота, при испытании взорвался при температуре 350ºС. Какое количество водорода можно хранить в этом баллоне при 20ºС, имея пятикратный запас прочности.
2.Из баллона со сжатым водородом емкостью 10 л вследствие
неисправности вентиля утекает газ. При 7ºС манометр показывал 5·106 Па. Через некоторое время при 17ºС манометр показал такое же давление. Какая масса газа утекла из баллона?
29