Задачі другого рівня складності. 4C1 На якій висоті тиск повітря становить 75% від тиску на рівні моря?

4C1 На якій висоті тиск повітря становить 75% від тиску на рівні моря? Температуру повітря вважати сталою і рівною 0 ºС. Молярна маса повітря дорівнює 29·10^-3 кг/моль. R=8,31 Дж/(моль·К); е^-0,4=0,67.

Г) 2,3 км;

4C2 Балон об’ємом 4 л містить газ під тиском 4 атм, а другий балон, об’єм якого 8 л містить газ при тиску 1 атм. Який тиск встановиться при з’єднанні балонів в один? Температура газу постійна.

Б) 2 атм;

4C3 У вузькій запаяній з двох кінців горизонтальній трубці посередині міститься стовпчик ртуті завдовжки 0,3 м. Якщо трубку поставити вертикально, то стовпчик ртуті опуститься на 15 см. Визначити початковий тиск у трубці, якщо довжина трубки 1 м, а густина ртуті 13,6·10³кг/м³.

В) 4·10⁴ Па;

4C4 У балоні міститься газ за температури 15 ºС. У скільки разів зменшиться тиск газу, якщо 40% його вийде з балона , а температура при цьому знизиться на 8 ºС

В) в 1,7 рази;

4C5 В балоні знаходилось 10 кг деякого газу під тиском 10 МПа. Яку масу газу забрали із балона, якщо тиск в ньому став рівним 2,5 МПа? Температуру газу вважати постійною.

Д) 7,5 кг.

4C6 При зменшенні об'єму газу в 2 рази, його тиск збільшився на 120 кПа, а абсолютна температура підвищилась на 10%. Чому дорівнював початковий тиск?

А) 100 кПа;

4C7 Повітря в пружній оболонці при температурі 20 ºС і атмосферному тиску 10⁵ Па займає об'єм 2 л. Який об'єм займає повітря під водою на глибині 136 м, де температура води становить 4 ºС? ρ=1000 кг/м³; g=10 м/с².

В) 0,13 л;

4C8 В балоні об'ємом 0,11 м³ знаходиться 0,8 кг Гідрогену (Н₂) і 1,6 кг Оксигену (О₂). Визначити тиск суміші газів на стінки посудини при температурі 27 ºС. Молярні маси Гідрогену і Оксигену відповідно дорівнюють 2·10^-3 кг/моль і 32·10^-3 кг/моль. R=8,31 Дж/(моль·К).

Г) 10,2 МПа;

4C9 Визначити густину суміші 4 г водню і 32 г кисню, яка має температуру 7 °С і чинить тиск 700 мм рт. ст.

В) 0,48 кг/м³;

4C10 Яка частина молекул водню, що має температуру 0°С володіють швидкостями від 2000 м/с до 2100 м/с?

А) 4,5 %;

4C11 Знайти середній час між двома послідовними зіткненнями молекул Азоту (N₂) при тиску 133 Па і при температурі 10 ºС. Молекулярна маса Азоту дорівнює 28·10^-3 кг/моль, d_еф=3·10^{-10 м; k=1,38·10-23} Дж/К; R=8,31 Дж/(моль·К).

Б) 1,6·10^-7 с;

4C12 В посудині знаходиться вуглекислий газ (СО₂), густина якого дорівнює 1,7 кг/м³. Середня довжина вільного пробігу його молекул 79 нм. Молярна маса 44·10^-3кг/моль. Знайти ефективний діаметр молекул вуглекислого газу. Число Авогадро N_A=6,02·10²³ 1/моль

А) 0,35 нм;

4C13 Знайти масу Азоту (N₂), що пройшов внаслідок дифузії через площадку 0,01 м² за час 10 с, якщо градієнт густини в напрямі, перпендикулярному до площадки дорівнює 1,26 кг/м⁴. Температура Азоту дорівнює 27°С. Середня довжина вільного пробігу молекул Азоту 10 мкм, молярна маса 0,028 кг/моль. R=8,31 Дж/(моль·К).

В) 2·10^{-4 кг;}

4C14 Знайти середню довжину вільного пробігу молекул вуглекислого газу, що має температуру 100 °С і тиск 13,3 Па. Діаметр молекули вуглекислого газу 0,32 нм.

А) 850 мкм;

4C15 Знайти середню кількість зіткнень за одиницю часу молекули азоту, якщо його тиск 53,33 кПа і температура 27°С.

Б) 2,47×10⁹ с^-1;

4C16 У посудині об’ємом 2 л знаходиться 4×10²³ молекул двоатомного газу. Теплопровідність газу 14 мВТ/м×К. Знайти коефіцієнт дифузії цього газу.

А) 2×10^-5 м²/с;

РОЗДІЛ 5. Термодинаміка і агрегатні стани