04.03. Теплоемкость идеального газа

Уровень 2.

1. Вычислить удельные теплоемкости c_V и c_p газов: 1) гелия (молярная масса гелия M = 0,004 кг/моль); 2) водорода (молярная масса водорода M = 0,002 кг/моль, полученный ответ умножьте на 10^-3); 3) углекислого газа (молярная масса углекислого газа M = 0,002 кг/моль). R = 8,31 Дж/(моль·К). Ответ округлите до целого значения.

1) [3116] [3117]; 1) [5194] [5193]; 2) [10] [11]; 2) [15] [14]; 3) [567] [566]; 3) [755] [756].

2. В баллоне находятся аргон и азот. Определить удельную теплоемкость 1) c_V и 2) c_p смеси этих газов, если массовые доли аргона (w₁) и азота (w₂) одинаковы и равны w = 0,5. R = 8,31 Дж/(моль·К). Молярная масса аргона M = 0,040 кг/моль. Молярная масса азота M = 0,028 кг/моль. Полученный ответ округлите до целого значения.

1) [527] [526] 2) [779] [780]

Уровень 3.

1. Разность удельных теплоемкостей c_V и c_p некоторого двухатомного газа равна 260 Дж/(кг·К). Найти: 1) молярную массу M газа (R = 8,31 Дж/(моль·К) (полученный ответ умножьте на 10³ и округлите до целого значения) и его удельные теплоемкости 2) c_V и 3) c_p.

1) [32] [31] 2) [650] 3) [910]

2. Смесь газов состоит из хлора и криптона, взятых при одинаковых условиях и в равных объемах. Определить удельную теплоемкость 1) c_p и 2) c_V смеси. R = 8,31 Дж/(моль·К). Молярная масса хлора M = 0,035 кг/моль. Молярная масса криптона M = 0,084 кг/моль. Полученный ответ округлите до целого значения.

1) [419] [418] 2) [279] [280]

3. Определить удельную теплоемкость 1) c_V и 2) c_p смеси ксенона и кислорода, если количества вещества газов в смеси одинаковы и равны ν. R = 8,31 Дж/(моль·К). Молярная масса ксенона M = 0,131 кг/моль. Молярная масса кислорода M = 0,032 кг/моль. Полученный ответ округлите до целого значения.

1) [204] [203] 2) [306] [305]

4. При адиабатном сжатии газа его объем уменьшился в n = 10 раз, а давление, увеличилось в k = 21,4 раза. Определить отношение C_p/C_V теплоемкостей газов. Полученный ответ умножьте на 100 и округлите до целого значения. [133] [134]

Уровень 4.

1. Каковы удельные теплоемкости 1) c_V и 2) c_p смеси газов, содержащей кислород массой m₁ = 10 г и азот массой m₂ = 20 г? Полученный ответ округлите до целого значения.

1) [711] [712] 2) [995] [996]

2. Определить удельную теплоемкость 1) c_V, 2) c_p смеси газов, содержащей V₁ = 5 л водорода и V₂ = 3 л гелия. Газы находятся при одинаковых условиях. R = 8,31 Дж/(моль·К). Молярная масса водорода M = 0,002 кг/моль, гелия M = 0,004 кг/моль. Полученный ответ округлите до целого значения.

1) [6421] [6422] 2) [7555] [7554]

3. Определить удельную теплоемкость 1) c_p и 2) c_V смеси кислорода и азота, если количество вещества ν₁ первого компонента равно 2 моль, а количество вещества ν₂ второго равно 4 моль. R = 8,31 Дж/(моль·К). Молярная масса кислорода M = 0,032 кг/моль. Молярная масса азота M = 0,028 кг/моль. Полученный ответ округлите до целого значения.

1) [992] [991] 2) [708] [709]

4. Найти показатель адиабаты γ для смеси газов, содержащей гелий массой m₁ = 10 г и водород массой m₂ = 4 г. Молярная масса водорода M = 0,002 кг/моль, гелия M = 0,004 кг/моль. Полученный ответ умножьте на 100 и округлите до целого значения. [151] [152]

5. Смесь газов состоит из аргона и азота, взятых при одинаковых условиях и в одинаковых объемах. Определить показатель адиабаты γ такой смеси. Молярная масса аргона M = 0,040 кг/моль. Молярная масса азота M = 0,028 кг/моль. Полученный ответ умножьте на 100. [150]

6. Найти показатель адиабаты γ смеси водорода и неона, если массовые доли обоих газов в смеси одинаковы и равны w = 0,5. Молярная масса водорода M = 0,002 кг/моль, неона M = 0,020 кг/моль. Полученный ответ умножьте на 100 и округлите до целого значения. [142] [141]

7. Найти показатель адиабаты γ смеси газов, содержащей кислород и аргон, если количества вещества того и другого газа в смеси одинаковы. Молярная масса кислорода M = 0,032 кг/моль. Молярная масса аргона M = 0,040 кг/моль. Полученный ответ умножьте на 100. [150]

8. Степень диссоциации α газообразного водорода равна 0,6. Найти 1) показатель адиабаты γ (полученный ответ умножьте на 100), 2) удельную теплоемкость c_V, 3) удельную теплоемкость c_p такого частично диссоциировавшего водорода (полученный ответ умножьте на 10^-3 и округлите до целого значения). При решении этой задачи учитывать колебательные степени свободы для недиссоциировавших молекул.

1) [150] 2) [13] [14] 3) [20] [19]

9. Определить показатель адиабаты γ частично диссоциировавшего газообразного азота, степень диссоциации α которого равна 0,4. При решении этой задачи учитывать колебательные степени свободы для недиссоциировавших молекул. Молярная масса азота M = 0,028 кг/моль. Полученный ответ умножьте на 100 и округлите до целого значения. [142] [143]

10. Определить степень диссоциации α газообразного хлора, если показатель адиабаты γ такого частично диссоциировавшего газа равен 1,55. При решении этой задачи учитывать колебательные степени свободы для недиссоциировавших молекул. Полученный ответ умножьте на 1000 и округлите до целого значения. [725] [726]