Каталог заданий.
Термодинамика и молекулярная физика. Часть 1
Версия для печати и копирования в MS Word
1
Задание 25 № 901

При температуре 250 K и давлении 1,5 умножить на {{10} в степени 5 }Па плотность газа равна 2{кг}/{{{м} в степени 3 }}\;. Какова молярная масса этого газа? Ответ приведите в кг/моль с точностью до десятитысячных.


Ответ:

2
Задание 25 № 1206

Воздух охлаждали в сосуде постоянного объема. При этом температура воздуха в сосуде снизилась в 4 раза, а его давление уменьшилось в 2 раза. Оказалось, что кран у сосуда был закрыт плохо, и через него просачивался воздух. Во сколько раз увеличилась масса воздуха в сосуде?


Ответ:

3
Задание 25 № 1209

Температура нагревателя идеального теплового двигателя Карно 227 °C, а температура холодильника 27 °C. Рабочее тело двигателя совершает за цикл работу, равную 10 кДж. Какое количество теплоты получает рабочее тело от нагревателя за один цикл? Ответ приведите в килоджоулях.


Ответ:

4
Задание 25 № 1210

Из стеклянного сосуда стали выпускать сжатый воздух, одновременно охлаждая сосуд. При этом температура воздуха упала вдвое, а его давление уменьшилось в 3 раза. Масса воздуха в сосуде уменьшилась в k раз. Найдите k.


Ответ:

5
Задание 25 № 1220

Температура нагревателя идеального теплового двигателя Карно равна 527 в степени circ\text{С} , а температура холодильника равна 27 в степени circ\text{С} . Рабочее тело получает от нагревателя за один цикл количество теплоты 25 кДж. Какую работу совершает за цикл рабочее тело двигателя? Ответ укажите в килоджоулях с точностью до десятых.


Ответ:

6
Задание 25 № 1237

Одноатомный идеальный газ в количестве \nu молей поглощает количество теплоты 2 кДж. При этом температура газа повышается на 20 К. Работа, совершаемая газом в этом процессе, равна 1 кДж. Чему, приблизительно, равно число молей газа? Ответ округлите до целого числа.


Ответ:

7
Задание 25 № 3263

В термос с большим количеством льда при температуре t_1=0{ в степени circ С} заливают 0,5 кг воды с температурой t_2=66{ в степени circ С}. При установлении теплового равновесия в сосуде расплавится лед массой m. Найдите m, ответ укажите в килограммах с точностью до сотых.


Ответ:

8
Задание 25 № 3265

КПД тепловой машины 30%. За 10 с рабочему телу машины поступает от нагревателя 3 кДж теплоты. Чему равна средняя полезная мощность машины? Ответ приведите в ваттах.


Ответ:

9
Задание 25 № 3266

Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно, совершая за один цикл работу 2 кДж. Количество теплоты 2 кДж рабочее тело двигателя отдает за один цикл холодильнику, температура которого 17 °С. Чему равна температура нагревателя? Ответ приведите в градусах Цельсия.


Ответ:

10
Задание 25 № 3267

Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно, совершая за один цикл работу 2 кДж. Количество теплоты 6 кДж рабочее тело двигателя получает за один цикл от нагревателя, температура которого 217 °С. Чему равна температура холодильника? Ответ приведите в градусах Цельсия, округлите до целых.


Ответ:

11
Задание 25 № 3268

Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно, получая за один цикл от нагревателя 5 кДж теплоты и отдавая холодильнику З кДж теплоты. Температура холодильника 17 °С. Чему равна температура нагревателя? Ответ приведите в градусах Цельсия, округлите до целых.


Ответ:

12
Задание 25 № 3283

Железному и алюминиевому цилиндрам сообщили одинаковое количество теплоты, что привело к одинаковым изменениям температуры цилиндров. Воспользовавшись таблицами, приведёнными в начале варианта, определите примерное отношение масс этих цилиндров  дробь, числитель — m_{Fe}, знаменатель — m_{Al }. Ответ округлите до целых.


Ответ:

13
Задание 25 № 3285

В кубическом метре воздуха в помещении при температуре 20 °С находится \text{1},\text{12} умножить на \text{1}0 в степени минус в степени \text{2 }\text{ }кг водяных паров. Пользуясь таблицей плотности насыщенных паров воды, определите относительную влажность воздуха. Ответ приведите в процентах, округлите до целых.

 

t, °С1617181920212223
\rho ,\text{ 1}0 в степени минус в степени \text{2 },\text{ }кг/м в степени \text{3 }1,361,451,541,631,731,831,942,06

Ответ:

14
Задание 25 № 3291

У теплового двигателя, работающего по циклу Карно, температура нагревателя 500 К, а температура холодильника 300 К. Рабочее тело за один цикл получает от нагревателя количество теплоты, равное 40 кДж. Какую работу совершает за цикл рабочее тело двигателя? Ответ укажите в килоджоулях.


Ответ:

15
Задание 25 № 3305

Два моля идеального газа находились в баллоне, где имеется клапан, выпускающий газ при давлении внутри баллона более 1{,}5 умножить на 10 в степени 5 Па. При температуре 300 К давление в баллоне было равно 1 умножить на 10 в степени 5 Па. Затем газ нагрели до температуры 600 К. Сколько газа при этом вышло из баллона? Ответ приведите в молях, округлите до десятых.


Ответ:

16
Задание 25 № 3308

В кастрюлю с 2 л воды температурой 25 °С долили 3 л кипятка температурой 100 °С. Какова будет температура воды после установления теплового равновесия? Теплообмен с окружающей средой и теплоемкость кастрюли не учитывайте. Ответ приведите в градусах цельсия.


Ответ:

17
Задание 25 № 3314

В теплоизолированный сосуд с большим количеством льда при температуре {{\text{t}}_{\text{1}}}=0 в степени circ\text{С} заливают m=1кг воды с температурой {{\text{t}}_{\text{2}}}=44 в степени circ\text{С}. Какая масса льда \Delta m расплавится при установлении теплового равновесия в сосуде? Ответ приведите в килограммах.


Ответ:

18
Задание 25 № 3425

В калориметр с водой бросают кусочки тающего льда. В некоторый момент кусочки льда перестают таять. К концу процесса масса воды увеличилась на 84 г. Какова начальная масса воды, если ее первоначальная температура 20 °С? Ответ приведите в килограммах.


Ответ:

19
Задание 25 № 3435

В теплоизолированный сосуд с большим количеством льда при температуре {{\text{t}}_{\text{1}}}=0 в степени circ\text{С} заливают m=1кг теплой воды. Какова была начальная температура воды, если при установлении теплового равновесия в сосуде расплавилось 560 г льда? Ответ приведите в градусах цельсия.


Ответ:

20
Задание 25 № 3438

Идеальный газ изохорно нагревают так, что его температура изменяется на \Delta T=240К, а давление — в 1,6 раза. Масса газа постоянна. Какова начальная температура газа по шкале Кельвина?


Ответ:

21
Задание 25 № 3442

Идеальный газ изобарно нагревают так, что его температура изменяется на \Delta T=240К, а объём — в 1,4 раза. Масса газа постоянна. Какова начальная температура газа по шкале Кельвина?


Ответ:

22
Задание 25 № 3449

Тело, нагретое до температуры 100 °С, опустили в калориметр, содержащий 200 г воды. Начальная температура калориметра с водой 23 °С. После установления теплового равновесия температура тела и воды стала равна 30 °С. Определите массу тела, если удельная теплоёмкость вещества, из которого сделано тело, равна 187 Дж/(кг∙К). Теплоёмкостью калориметра пренебречь. Ответ приведите в килограммах с точностью до сотых.


Ответ:

23
Задание 25 № 3451

Для определения удельной теплоемкости вещества тело массой 450 г, нагретое до температуры 100 °С, опустили в калориметр, содержащий 200 г воды. Начальная температура калориметра с водой 23 °С. После установления теплового равновесия температура тела и воды стала равна 30 °С. Определите удельную теплоемкость вещества исследуемого тела. Теплоемкостью калориметра пренебречь. Ответ приведите в Дж/(кг · К) и округлите до целого.


Ответ:

24
Задание 25 № 3572

На графике приведена зависимость КПД \eta идеальной тепловой машины от температуры  T_{X} ее холодильника. Чему равна температура нагревателя этой тепловой машины? Ответ приведите в кельвинах.

 


Ответ:

25
Задание 25 № 3574

На графике приведена зависимость КПД \eta идеальной тепловой машины от температуры  T_Х её холодильника. Чему равна температура нагревателя этой тепловой машины? Ответ приведите в кельвинах.


Ответ:

26
Задание 25 № 3578

На рисунке приведен график зависимости внутренней энергии U порции идеального газа от температуры T. Газ нагревают при постоянном объеме. Чему равна теплоемкость этой порции данного газа в рассматриваемом процессе? Ответ приведите в Дж/К.


Ответ:

27
Задание 25 № 3655

В закрытом цилиндрическом сосуде находится влажный воздух при температуре 100 °С. Для того, чтобы на стенках этого сосуда выпала роса, требуется изотермически изменить объем сосуда в 25 раз. Чему приблизительно равна первоначальная абсолютная влажность воздуха в сосуде? Ответ приведите в г/м3, округлите до целых.


Ответ:

28
Задание 25 № 3805

Кусок льда, имеющий температуру 0 °С, помещён в калориметр с электронагревателем. Чтобы превратить этот лёд в воду с температурой 10 °С, требуется количество теплоты 200 кДж. Какая температура установится внутри калориметра, если лёд получит от нагревателя количество теплоты 120 кДж? Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь. Ответ приведите в градусах Цельсия.


Ответ:

29
Задание 25 № 4134

В калориметр, удельная теплоёмкость которого пренебрежимо мала, налили 200 г воды при температуре +5 °С и положили туда 100 г льда при температуре −5 °С. Что будет находиться в калориметре после установления в нём теплового равновесия?

 

1) вода при температуре выше 0 °С

2) вода при температуре 0 °С

3) лёд при температуре 0 °С

4) смесь воды и льда при температуре 0 °С


Ответ:

30
Задание 25 № 4208

Идеальный одноатомный газ изобарно расширили от объёма 1 л до объёма 3 л, затем изохорно охладили так, что его давление уменьшилось от 2 умножить на 105 Па до 105 Па, после чего газ вернули в исходное состояние так, что его давление линейно возрастало при уменьшении объёма. Какую работу совершил газ в этом циклическом процессе? Ответ приведите в джоулях.


Ответ:

31
Задание 25 № 4359

Идеальная тепловая машина с температурой холодильника 300 К и температурой нагревателя 400 К за один цикл своей работы получает от нагревателя количество теплоты 10 Дж. За счёт совершаемой машиной работы груз массой 10 кг поднимается вверх с поверхности земли. На какую высоту над землёй поднимется этот груз через 100 циклов работы машины? Ответ приведите в метрах.


Ответ:

32
Задание 25 № 4501

С идеальным газом происходит циклический процесс, диаграмма p–V которого представлена на рисунке. Наинизшая температура, достигаемая газом в этом процессе, составляет 300 К. Определите количество вещества этого газа. Ответ укажите в молях с точностью до двух знаков после запятой.


Ответ:

33
Задание 25 № 4571

С идеальным газом в количестве 0,24 моля происходит циклический процесс, VT-диаграмма которого представлена на рисунке. Определите наименьшее давление газа в этом процессе. Ответ укажите в килопаскалях, округлите до целых.


Ответ:

34
Задание 25 № 4606

С идеальным газом происходит циклический процесс, pT–диаграмма которого представлена на рисунке. Наименьший объём, который занимает газ в этом процессе, составляет 6 л. Определите количество вещества этого газа. Ответ укажите в молях с точностью до сотых.


Ответ:

35
Задание 25 № 4746

Во время опыта абсолютная температура воздуха в сосуде под поршнем повысилась в 2 раза, и он перешёл из состояния 1 в состояние 2 (см. рисунок). Поршень прилегал к стенкам сосуда неплотно, и сквозь зазор между ним мог просачиваться воздух. Рассчитайте отношение  дробь, числитель — N_2, знаменатель — N_1 числа молекул газа в сосуде в конце и начале опыта. Воздух считать идеальным газом.


Ответ:

36
Задание 25 № 4781

Во время опыта абсолютная температура воздуха в сосуде понизилась в 2 раза, и он перешёл из состояния 1 в состояние 2 (см. рисунок). Кран у сосуда был закрыт неплотно, и сквозь него мог просачиваться воздух. Рассчитайте отношение  дробь, числитель — N_2, знаменатель — N_1 числа молекул газа в сосуде в конце и начале опыта. (Ответ округлить до десятых.) Воздух считать идеальным газом.


Ответ:

37
Задание 25 № 5376

В стакан калориметра налили 150 г воды. Начальная температура калориметра и воды 55 °С. В эту воду опустили кусок льда, имевшего температуру 0 °С. После того как наступило тепловое равновесие, температура воды в калориметре стала 5 °С. Определите массу льда. Теплоёмкостью калориметра пренебречь. Удельную теплоту плавления льда принять равной 3,3·105 Дж/кг. Ответ приведите в граммах и округлите до целого числа.


Ответ:

38
Задание 25 № 5411

Тело массой 800 г, нагретое до температуры 100 °С, опустили в калориметр, содержащий 200 г воды. Начальная температура калориметра и воды равна 30 °С. После установления теплового равновесия температура тела и воды в калориметре 37 °С. Определите удельную теплоёмкость вещества исследуемого тела. Теплоёмкостью калориметра пренебречь. Ответ приведите в Дж/(кг · °С), округлите до целых.


Ответ:

39
Задание 25 № 5446

При проведении эксперимента по измерению удельной теплоёмкости вещества металлический цилиндр массой 0,15 кг был вынут из кипящей воды и опущен в воду, имеющую температуру 20 °С. Масса холодной воды 0,1 кг. После установления теплового равновесия температура металла и воды стала равной 30 °С. Чему равна удельная теплоёмкость вещества, из которого сделан цилиндр? Теплоёмкостью калориметра пренебречь. Ответ приведите в Дж/(кг · °С).


Ответ:

40
Задание 25 № 5481

На рисунке показан график изотермического сжатия газа при температуре 150 К. Какое количество газообразного вещества содержится в этом сосуде? Ответ приведите в молях, округлив до целого.


Ответ:

41
Задание 25 № 5516

Для определения удельной теплоёмкости вещества тело массой 400 г, нагретое до температуры 100 °С, опустили в калориметр, содержащий 200 г воды. Начальная температура калориметра и воды 23 °С. После установления теплового равновесия температура тела и воды стала равной 30 °С. Определите удельную теплоёмкость вещества исследуемого тела. Теплоёмкостью калориметра пренебречь.

Ответ приведите в Дж/(кг · С°).


Ответ:

42
Задание 25 № 5551

На рисунке показан график изменения давления 32 моль газа при изохорном нагревании. Каков объём этого газа? Ответ приведите в м3 с точностью до десятых.


Ответ:

43
Задание 25 № 5621

Во время опыта абсолютная температура воздуха в сосуде понизилась в 2 раза, и он перешёл из состояния 1 в состояние 2 (см. рисунок). Кран у сосуда был закрыт неплотно, и сквозь него мог просачиваться воздух. Рассчитайте отношение  дробь, числитель — N_2, знаменатель — N_1 количества молекул газа в сосуде в конце и начале опыта. Воздух считать идеальным газом. (Ответ округлить до сотых.)


Ответ:

44
Задание 25 № 5735

Вертикальный цилиндр закрыт горизонтально расположенным поршнем массой 1 кг и площадью 0,02 м2, который может свободно перемещаться. Под поршнем находится 0,1 моля идеального одноатомного газа при некоторой температуре T_0. Над поршнем находится воздух при нормальном атмосферном давлении. Сначала газу сообщили количество теплоты 3 Дж, потом закрепили поршень и охладили газ до начальной температуры T_0. При этом давление газа под поршнем стало равно атмосферному. Чему равна температура T_0? Ответ укажите в кельвинах с точностью до десятков.


Ответ:

45
Задание 25 № 6060

В теплоизолированном сосуде под поршнем находится 1 моль гелия при температуре 300 К (обозначим это состояние системы номером 1). В сосуд через специальный патрубок с краном добавили ещё 2 моля гелия при температуре 450 К и дождались установления теплового равновесия. После этого, убрав теплоизоляцию, весь оказавшийся под поршнем газ медленно изобарически сжали, изменив его объём в 2 раза (обозначим это состояние системы номером 2). Как и во сколько раз изменилась внутренняя энергия системы при переходе из состояния 1 в состояние 2?


Ответ:

46
Задание 25 № 6095

В теплоизолированном сосуде под поршнем находится 1 моль гелия при температуре 450 К (обозначим это состояние системы номером 1). В сосуд через специальный патрубок с краном добавили еще 2 моля гелия при температуре 300 К, и дождались установления теплового равновесия. После этого, убрав теплоизоляцию, весь оказавшийся под поршнем газ медленно изобарически расширили, изменив его объём в 2 раза (обозначим это состояние системы номером 2). Во сколько раз увеличилась внутренняя энергия системы при переходе из состояния 1 в состояние 2? (Ответ округлить до десятых.)


Ответ:

47
Задание 25 № 6130

Чему равна работа, совершаемая идеальным одноатомным газом при реализации процесса 1–2–3 (см. рисунок)? Ответ укажите в джоулях с точностью до десятых.


Ответ:

48
Задание 25 № 6209

В закрытом сосуде находится 2 г водяного пара под давлением 50 кПа и при температуре 100 ºС. Не изменяя температуры, объём сосуда уменьшили в 4 раза. Найдите массу образовавшейся при этом воды. Ответ приведите в граммах.


Ответ:

49
Задание 25 № 6244

В закрытом сосуде находится 6 г водяного пара под давлением 25 кПа и при температуре 100 °С. Не изменяя температуры, объём сосуда уменьшили в 8 раз. Найдите массу пара, оставшегося после этого в сосуде. Ответ приведите в граммах.


Ответ:

50
Задание 25 № 6281

В сосуде под поршнем при температуре 100 ºС находится 2 г водяного пара и такое же количество воды. Не изменяя температуры, объём сосуда увеличили в 3 раза. Определите массу воды, перешедшей при этом в пар. Ответ приведите в граммах.


Ответ:

51
Задание 25 № 6317

В сосуде под поршнем при температуре 100 °С находится 2 г водяного пара и такое же количество воды. Не изменяя температуры, объём сосуда увеличили в 3 раза. Определите массу пара в сосуде после изменения объёма. Ответ приведите в граммах.


Ответ:

52
Задание 25 № 6353

В атмосферном воздухе содержатся кислород и азот. Среднеквадратичная скорость молекул кислорода равна 468 м/с. Чему равна среднеквадратичная скорость молекул азота? Ответ укажите в м/с с точностью до целых.


Ответ:

53
Задание 25 № 7366

В большом сосуде с жёсткими стенками, закрытом подвижным поршнем, находятся воздух и насыщенный водяной пар при температуре 100 °C. Давление в сосуде равно 300 кПа. Поршень переместили, поддерживая температуру содержимого сосуда постоянной. При этом половина водяного пара сконденсировалась. Какое давление установилось в сосуде? Ответ выразите в кПа.


Ответ:
Завершить тестирование, свериться с ответами, увидеть решения.