ИДЗ 2. Молекулярная физика. Термодинамика. 1.Метеорологический зонд-шар запускают с поверхности Земли при температуре 290 К

1. Метеорологический зонд-шар запускают с поверхности Земли при температуре 290 К. Давление в шаре 116 кПа. На некоторой высоте температура и давление атмосферного воздуха равны 253 К и 85 кПа. На сколько изменится объем шара на высоте, если давление, создаваемое за счет упругости оболочки шара, равно 5 кПа.

2. Вычислить наиболее вероятную, среднюю и среднюю квадратичную скорости молекул газа, у которого при давлении Р = 2×10⁵ Па плотность r = 2 кг/м³.

3. В пучке частиц скорости имеют одно направление и лежат в интервале (v, v + D v). Масса частицы m. Определите скорость частиц после прохождения области, где на расстоянии L, вдоль направления движения на частицы, действовала сила F.

4. Смесь газов азота и кислорода находится при парциальных давлениях, соответственно = 85×10⁵ Па и = 15,103×10⁵ Па. Определить длину свободного пробега молекул кислорода, если температура смеси 20 °С, а эффективные диаметры молекул кислорода 0,36 нм и азота 0,28 нм.

5. Один моль азота (N₂) находится под давлением 100 кПа. Газу сообщается некоторое количество теплоты. В результате при постоянном давлении объем газа увеличивается вдвое. Найти количество подведенной к газу теплоты.

6. Цикл тепловой машины состоит из изотермы при минимальной температуре, адиабаты и изобары. Определить показатель адиабаты g, если КПД цикла равен h = 0,235, а степень сжатия Р ₁/ Р ₂ = 8.

7. В сосуде объемом V находятся 4 молекулы идеального газа. Определите вероятность w того, что в одной половине сосуда будет одна молекула газа, а в другой – три.

8. Найти изменение температуры при расширении 32 кг ки­слорода в пустоту от V ₁ = 1,2 м³ до V ₂ = 1,6 м³.