Amp;5. Молекула-кинетикалық теорияның және термодинамиканың физикалық негіздері. 2 страница

5.60 7 С температурадағы 1 кг азоттың ішіндегі молекулалардың айнымалы қозғалысының энергиясы неге тең?

5.61 Көлемі 2 л ыдыстың ішінде 1,5*10 н/м қысымда тұрған екі атомды газдың жылулық қозғалысының энергиясы неге тең болады?

5.62 Көлемі 0,002 м баллонның ішіндегі азот молекуласының ілгерілмелі қозғалысының кинетикалық энергиясы 5*10 дж-ға тең, ал оның молекуласының орташа квадраттық жылдамдығы 2*10 м\ сек-қа тең. Мыналарды: 1) баллондағы азоттың мөлшерін, 2) азоттың үстіне түсірілген қысымды табу керек.

5.63 Гелий атомдары жердің тарту күшін жеңіп оның атмосферасынан мүлдем шығып кету үшін қандай температурада гелий атомдарының жылулық қозғалысының орташа кинетикалық энергиясы жеткілікті болады? Осыған ұқсас есепті Ай үшін де шығарыңыздар.

5.64 р=8*10 н/м қысымда тұрған 1 кг екі атомды газдың тығыздығы =4 кг/м . Осы жағдайдағы газдың молекуласының жылулық қозғалысының энергиясын табу керек?

5.65 р=40мм сын,бағ. қысымдағы және t=27 C температурадағы екі атомды газ молекуласының қанша саны көлемді алып тұрады? Осы молекулалардың жылулық қозғалысының энергиясы қандай?

5.66 Оттегінің: 1) және 2) болғандағы жылу сыйымдылығын табу керек.

5.67 Тұрақты қысымда мына газдардың: 1) хлорлы сутегінің, 2) неонның, 3) азот қышқылының, 4) көміртегі қышқылыны ң және 5) сынап буларының меншікті жылу сыйымдылығын табу керек.

5.68 Оттегі үшін тұрақты қысымдағы меншікті жылу сыйымдылығының тұрақты көлемдегі меншікті жылу сыйымдылығының тұрақты көлемдегі меншікті жылу сыйымдылыққа қатынасын табу керек.

5.69 Тұрақты қысымдағы кейбір екі атомды газдың меншікті жылу сыйымдылығы қа тең. Осы газдың бір миломолінің массасы неге тең болады?

5.70 Кейбір екі атомды газдардың қалыпты жғдайдағы тығыздығы деп алып, оның меншікті жылу сыйымдылықтарының және неге тең болатындығын табу керек?

5.71 Кейбір газдың бір киломолінің массасы ға, ал олардың қатынасы ке тең болса, осы газдың меншікті жылу сыйымдылықтары және неге тең болады?

5.72 Күркіреуік газдың жылу сыйымдылығы, жану уақытында пайда болған су буларының жылу сыйымдылығынан қанша есе үлкен болады? Есепті мынадай: 1) және 2) болғандағы шарттар үшін шығарыңыздар.

5.73 Егер оттегенің тұрақты қысымдағы меншікті жылу сыйымдылығы қа тең болса, оның диссоциялану дәрежесі неге тең болады?

5.74 Бу тәрізді йодтың диссоциялану дәрежесін 50 процентке тең деп, оның меншікті жылу сыйымдылығын және табу кеерек? Йодтың бір киломолінің массасы ға тең.

5.75 Азот үшін қатынасын 1,47-ге тең деп алып, оның диссоциялану дәрежесінің неге тең болатындығын табу керек?

5.76 аргоннан және азоттан тұратын газ қоспасының, қысым тұрақты болғандағы, меншікті жылу сыйымдылығын табу керек?

5.77. 8 г гелийден және 16 г оттегінен тұратын газ қоспасы үшін берілген қатынасын табу керек.

5.78. Оттегінің бір киломолінен және аргонның бірнеше киломолінен тұратын газ қоспасының көлемі тұрақты болғандағы меншікті жылу сыйымдылығы 430 дж/кг • град-қа тең. Газ қоспасында аргонның мөлшері қанша?

5.79. 10°С температурадағы 10 г оттегі 3 Х 10⁵ н/м² қысымда тұр. Тұрақты қысымда қыздырғаннан кейін газдың көлемі 10 л болып қалды. Мыналарды: 1) газдың алған жылу мөлшерін, 2) қыздырғанға дейінгі және қыздырғаннан кейінгі газ молекуласының жылулық қозғалысының энергиясын табу керек.

5.80. 10°С температурада көлемі 2 л жабық ыдыстың ішінде 12 г азот бар. Қыздырғаннан кейінгі ыдыстың ішіндегі қысым 10⁴ мм сын. бағ.-на тең болды. Қыздырған уақытта газға берілген жылу мөлшерінің қандай болғанын табу керек.

5.81. 2 л азотқа 10⁵ н/м² қысым түсіп тұр. 1) р = const болғанда көлемді екі есе өсіру үшін, 2) V = const болғанда қысымды екі есе өсіру үшін азотқа қандай жылу мөлшерін беру керек?

5.82. 27°С температурада және 10⁵ н/м² қысымда тұрған жабық ыдыстың ішінде 14 г азот бар. Қыздырғаннан кейін ыдыстың ішіндегі қысым 5 есе өсті. Мыналарды:

1) газдың қандай температураға дейін қыздырылғанын,

2) ыдыстың көлемін,

3) газға берілген жылу мөлшерін табу керек.

5.83. 12 г оттегіне, қысым тұрақты болған уақытта оны 50°-қа дейін қыздыру үшін, қаншама жылу мөлшерін бе­ру керек?

5.84. 40 г оттегін 16°С-ден 40°С-ға дейін қыздыру үшін 150 кал жұмсалды. Газ қандай жағдайда қыздырылды? (Тұрақты көлемде ме немесе тұрақты қысымда ма?)

5.85. Көлемі 10 л жабық ыдыстың ішінде 10⁵ н/м² қысымда ауа бар. Ыдыстың ішіндегі қысымды 5 есе есіру үшін ауаға қаншалықты жылу мөлшерін беру керек?

5.88. 1) 0,053 ккал жылу мөлшерімен қаншалықты мөлшердегі көмір кышқыл газын 20°С-ден 100°С-ге дейін қыздыруға болады? 2) Осы уақытта бір молекуланың кинетикалық энергиясының өзгерісі қандай болады? Қыздырған уақытта газ р = const болған жағдайда ұлғаяды.

5.87. Көлемі V=2 л жабық ыдыстың ішінде тығыздығы р= 1,4 кг/м³ азот бар. Осы жағдайда азотты = 100°-қа қыздыру үшін оған қаншама Q жылу мөлшері беріледі?

5.88. Көлемі 3 л жабық ыдыстың ішінде 27°С температурада және 3 ат қысымда азот бар. Қыздырғаннан кейін ыдыстың ішіндегі қысым 25 ат-қа дейін өсті. Мыналарды: 1) қыздырғаннан кейінгі азоттық температурасын, 2) азотқа берілген жылудың мөлшерін табу керек.

5.89. Кейбір газдың мөлшерін тұрақты қысымда 50°-қа дейін қыздыру үшін 160 кал жылу жұмсау керек. Егер осы газдың мөлшерін тұрақты көлемде 100°-қа суытсақ, онда 240 кал жылу бөлініп шығады. Осы газ молекуласының еркіндік дәрежесінің саны қандай бо­лады?

5.90. 7°С температурада жабық ыдыстың ішінде 10 г азот бар. 1) Азот молекулаларының орташа квадраттық жылдамдығын екі есе өсіру үшін оған қандай мөлшерде жылу беру керек? 2) Осы уақыттағы газдың температурасы қанша есе өзгереді? 3) Осы уақыттағы ыдыстың қабырғасына түсетін қысым канша есе өзгереді?

5.91. Көлемі 2 л жабық ыдыстың ішінде 20°С темпера­турада және 10⁵ н/м² қысымда гелий бар. 1) Гелийдің температурасын 100°-қа көтеру үшін оған қанша жылу мөлшерін беру керек? 2) Оның молекуласының жаңа температурадағы орташа квадраттық жылдамдығы қан­дай болады? 3) Орныққан қысым кандай? 4) Гелийдің тығыздығы қандай болады? 5) Оның молекуласынын жылулық қозғалысының энергиясы қандай?

5.92. Қалыпты жағдайдағы көлемі 2 л жабық ыдыстың ішінде m грамм азот және m грамм аргон бар. Осы газ қоспасын 100°-қа қыздыру үшін қандай жылу мөлшерін беру керек?

5.93. Қысымы 300 мм сын. бағ. болғанда тығыздығы 0,3 г/л-ге тең газ молекуласының орташа арифметикалық,орташа квадраттық және ең ықтимал жылдамдықтарын табу керек.

5.94. Азот молекуласының орташа квадраттық жылдамдығы қандай температурада оның неғұрлым ықтимал жылдамдығынан 50 м/сек-қа артық болады?

5.95. Оттегі молекулаларының қандай бөлігі 0°С температурада 100 м/сек-тан - 110 м/сек-қа дейінгі жылдамдықта болады?

5.96. Азот молекулаларының қандай бөлігі 150°С тем­пературада 300 м/сек-тан 325 м/сек-қа дейінгі жылдамдықтарға ие болады?

5.97. Сутегі молекулаларының қандай бөлігі 0°С тем­пературада 2000 м/сек-тан 2100 м/сек-қа дейінгі жылдамдықтарға ие болады?

5.98. Жылдамдықтары -тан + v дейінгі интервалда жатқан N₁ молекуланы4 саны, жылдамдықтары v_в-дан v_в + -ға дейінгі интервалда жатқан Д/Ү₂ молекуланың санынан неше есе кем болады?

5.99. Т температурада түрған азот молекулаларының қандай бөлігі v_в + интервалда жатқан жылдамдыққа не болады, мұндағы = 20 м/сек? Есепті: 1) Т = 400°К және 2) Т = 900°К мәндері үшін шығару керек.

5.100. Т=150°С температурадағы азот молекулаларының қандай бөлігі =300 м/сек-тан =800 м/сек-қа дейінгі интервалда жатқан жылдамдыққа ие болады?

5.101. Молекулалардың жалпы N санының қандай бөлігінің жылдамдығы: 1) ең ықтимал жылдамдықтан үлкен, 2) ең ықтимал жылдамдықтан кіші болады?

5.102. Баллон ішінде 2,5 г оттегі бар. Жылдамдығы орташа квадраттық жылдамдықтан артық болатын оттегі молекуласының санын табу керек.

5.103. Ыдыстың ішінде 1600°К температурадағы 8 г оттегі бар. Оттегі молекулаларының қай санының ілгерілемелі қозғалысының кинетикалық энергиясы W₀ = 6,65 • 10^-20 дж мәнінен артық болады?

5.104. Зарядталған бөлшектердің энергиясын, көбінесе, электрон-вольтпен өлшейді. 1 электрон-вольт (1 эв) — потенциал айырымы 1 в-ке тең электр өрісінен өткендегі электронның алатын энергиясы. 1 эв=1,6 ∙ 10^-19 дж болатындығын дәлелдеп көрсетуге болады (12-беттегі, 5-таблицаны қараңыздар), Мыналарды: 1) молекуланың ілгерілемелі қозғалысының орташа кинетикалық энергиясы қандай температурада 1 эв-ке тең болатынын, 2) қандай температурада барлық молекулалардық 50 проценті 1 эв энергиядан артық ілгерілемелі қозғалыстың кинетикалық энергиясына ие болатынын табу керек.

5.105. Калий атомдарын ионизациялауға кететін жұмыс 10⁵ ккал/кг-атомға тең. Газдың қандай температурасында барлық молекулалардың 10 проценті, калийдің бір атомын ионизациялауға қажетті энергиядан артық болатын ілгерілемелі қозғалыстың кинетикалық энергиясына ие болады?

5.106. Советтің биіктік космос станциясы Арменияда теңіз деңгейінен 3250 м биіктіктегі Алагез тауына орналасқан. Осы биіктіктегі ауаның қысымын табу керек. Ауаның температурасын тұрақты және 5°С-ге тең деп аламыз. Ауаның бір киломолінің массасын 29 кг/кмоль-ге тең деп алу керек. Теңіз деңгейіндегі ауаның қысымы 760 мм сын. бағ.-на тең.

5.107. Қандай биіктікте ауаның қысымы теңіз деңгейіндегі қысымның 75 процентін құрады? Температураны тұрақты және 0°С-ге тең деп есептейміз.

5.108. Жолаушылар самолеті 8300 м биіктікте ұшып келеді. Жолаушылардың бәрін оттегі маскасымен жабдықтамау үшін кабиналарға компрессор арқылы 2700 м биіктікке сәйкес келетін тұрақты қысым беріліп тұрады. Кабиналардың ішіндегі және сыртындағы қысымдардың айырымын табу керек. Самолеттің сыртындағы ауаның орташа температурасын 0°С-ге тең деп аламыз.

5.109. Алдыдғы есептен сыртқы кеңістіктегі темпера­тураны—20°С, ал кабинаның ішіндегі температураны + 20°С-ге тең деп алып, кабинадағы ауаның тығыздығы оның сыртындағы ауаның тығыздығынан неше есе үлкен екендігін табу керек.

5.110. 1 м³ ауаның: 1) жердің бетіндегі, 2) жердің бетінен 4 км биіктіктегі салмағы қанша? Ауаның темпе­ратурасын тұрақты және 0°С тең деп аламыз. Жердің бетіндегі ауаныңд қысымы 10⁵ н/м²-ге тең.

5.11. Қандай биіктікте газдың тығыздығы оның теңіз бетіндегі тығыздығының 50 процентін құрады? Темпера­тураны тұрақты және 0°С тең деп есептейміз. Есепті 1) ауа және 2) сутегі үшін шығару керек.

5.112. Перрен, биіктіктің өзгеруіне қарай гуммигуттың өлшенген бөлшегінің концентрациясының өзгеретіндігін микроскоп арқылы бақылай отырып және барометрлік формуланы пайдаланып, тәжірибе жүзінде Авогадро санының мәнін тапты. Өзінің жасаған тәжірибелерінің біреуінде Перрен екі қабаттың аралық қашықтығы 100 мкм болғанда гуммигуттың өлшенген бөлшектерінің бірінші қабаттағы саны, екінші қабаттағыдан екі есе артық болатындығын тапқан. Гуммигуттың температурасы 20°С. Диа­метрі 0,3 ∙ 10^-4 см-гe тең гуммигуттың бөлшектері, бөлшектің тығыздығынан тығыздығы 0,2 г/см³ кем сұйықтың ішінде өлшенген. Осы берілгендер арқылы Авогадро санының мәнін табу керек.

5.113. 100°С температурадағы және 0,1 мм сын. бағ. қысымдағы кемір қышқыл газы молекулаларының еркін жолының орташа ұзындығын анықтау керек. Көмір қышқыл газы молекуласының диаметрін 3,2 • 10^-8 см-гe тең деп аламыз.

5.114. Жердің үшінші советтік жасанды спутнигінде орнатылған иондаушы манометрдің көмегімен Жердің бетінен 300 км биіктіктегі атмосфераның 1см³-де миллиардқа жуық газ бөлшегі болатындығы анықталған. Осы биіктіктегі газ бөлшектерінің еркін жолының орташа ұзындығын табу керек. Бөлшектің диаметрін 2 • 10^-10 м-ге тең деп аламыз.

5.115. Қалыпты жағдайдағы ауа молекулаларының еркін жолының орташа ұзындығын табу керек. Ауа молекуласының диаметрін шартты түрде 3 • 10^-8 см-ге тең деп аламыз.

5.116. 100°С температурада көмір қышқыл газы моле­кулаларының 1 сек ішіндегі жасайтын орташа соқтығысу санын табу керек. Бұл жағдайдағы еркін жолының орта­ша ұзындығы 8,7- 10^-2 см-ге тең.

5.117. t = 27°C температурадағы және р = 400 мм сын. бағ. қысымдағы азот молекулаларының 1 сек ішіндегі орташа соқтығысу санын табу керек.

5.118. Қалыпты жағдайда көлемі 0,5 л ыдыстың ішінде оттегі бар. Осы көлемде оттегі молекулаларының 1 сек ішіндегі өз соқтығысуының жалпы санын табу керек.

5.119.Егер газдың көлемін адиабаталы етіп 2 есе өсірсек, онда екі атомды газ молекулаларының 1 сек ішіндегі соқтығысуының саны неше есе кемитін болады?

5.120. 17°С температурадағы және 10⁴ н/м² қысымдағы азот молекулаларының еркін жолының орташа ұзындығын табу керек.

5.121. Гелийдің тығыздығы р = 2,1 • 10^-2 кг/м³ болған жағдайда оның атомдарының еркін жолының орташа ұзындығын табу керек.

5.122. р = 10^{-3 мм} сын. бағ. қысымдағы және t = 50°С температурадағы сутегі молекулаларының еркін жолы­ның орташа ұзындығы неге тең болады?

5.123. 0°С температурадағы және кейбір қысымда оттегі молекулаларының еркін жолының орташа ұзындығы 9,5 • 10-⁸ м-ге тең. Егер ыдыс ішіндегі ауаны бастапқы қысымның 0,01 бөлігіне дейін сиретсе, онда оттегі молеку­лаларының 1 сек ішіндегі соқтығысуының орташа саны неге тең болады? Температура тұрақты болып қалады.

5.124. Газдың молекулаларының кейбір жағдайдағы еркін жолының орташа ұзындығы 1,6 ∙ 10^-7 м-ге тең, ал оның молекулаларының арифметикалық орташа жылдамдығы 1,95 км/сек-қа тең. Егер сол температурадағы газдың қысымын 1,27 есе кішірейтетін болсақ, онда осы газ­дың 1 сек ішіндегі орташа соқтығысуы неге тең болады?

5.125. Көлемі 100 см³ колбаның ішінде 0,5 г азот бар. Осы жағдайдағы азот молекулаларының еркін жолының орташа ұзындығын табу керек.

5.126. Ыдыстың ішінде тығыздығы р = 1,7 кг/м³ көмір қышқыл газы бар. Осы жағдайдағы оның молекулалары­ның еркін жолының орташа ұзындығы = 7,9 ∙ 10^-6 см-ге тең. Көмір қышқыл газ молекуласының диаметрін табу керек.

5.127. 10°С температурадағы және 1 мм сын. бағ. қысымдағы азот молекуласының бірінен кейін бірі болатын екі соқтығысу аралығына кеткен орташа уақытын табу керек.

5.128. Ішінде ауасы бар ыдыс 10^{-6 мм} сын. бағ.-на тең қысымға дейін сиретілген. Осы уақыттағы ыдыстың ішіндегі ауаның тығыздығы, ыдыстың 1 см² көлеміндегі молекулалардың саны және молекуланың еркін жолының орташа ұзындығы неге тең болады? Ауаның молекуласының диаметрін 3 • 11^-8 см-ге тең деп, ал бір киломольдің массасын = 29 кг/кмоль деп аламыз. Ауаның температурасы 17°С тең.

5.129. Молекулалар бір-бірімен соқтықпас үшін диа­метрі 15 см-ге тең 1 см³ сфералық ыдыстағы газ молекуласының шекті саны қандай болу керек? Газ молекуласының диаметрі 3 ∙ 10^-8 см-ге тең.

5.130. Молекулалары бір-бірімен соқтығыспас үшін, диаметрлері: 1) 1 см, 2) 10 см және 3) 100 см болатын сфералық ыдыстың ішінде қандай қысым жасау керек? Газ молекуласының диаметрін 3 • 10^-8 см-гe тең, ал газ температурасын 0°С-ге тең деп аламыз.

5.131. Разрядтық түтіктің катоды мен анодының ара қашықтығы 15 см-гe тең. Электрондар анодқа қарай жүрген жолында ауаның молекулаларымен соқтығып қалмау үшін разрядты түтіктің ішіндегі қысым кандай болу ке­рек? Температура 27°С-ге тең. Ауаның молекуласының диаметрі 3 • 10^-8 см-ге тең деп аламыз. Газ ішіндегі электрондардың еркін жолының орташа ұзындығы, газдың өз молекуласының еркін жолының орташа ұзындығынан, шамамен алғанда, 5,7 есе үлкен.

5.132. Көлемі 1 л сфералық колбада азот бар. Азоттың қандай тығыздығында азот молекулаларының еркін жолының орташа ұзындығы ыдыстың мөлшерінен үлкен болады?

5.133. Кейбір газ молекулаларының еркін жолы­ның орташа ұзындығы 5 • 10^-4 см-ге, ал оның орташа квадраттық жылдамдығын 500 м/сек-қа тең деп алып, берілген жағдайда осы газ молекулаларының 1 сек ішіндегі орташа соқтығу санының қанша болатынын табу керек.

5.134. Қалыпты жағдайдағы сутегінің диффузиялық коэффициентін табу керек. Молекуланың еркін жолының орташа ұзындығын 1,6- 10^-7 м-ге тең деп аламыз.

5.135. Қалыптағы жағдайдағы гелийдің диффузиялық коэффициентін табу керек.

5.136. Қысым тұрақты p = const = l am сутегінің диффузиялық коэффициентінің әрбір 100°-тан соң 100°К Т 600°К интервалда температураға тәуелділігінің графигін құру керек.

5.137. Диффузияның салдарынан, 100 см² ауданнан 10 сек ішінде өтетін азоттың мөлшерін табу керек. Ауданға перпендикуляр бағыттағы тығыздықтың градиенті 1,26 кг/м⁴-ке тең. Азоттың температурасы 27°С; ал азот молекулаларының еркін жолының орташа ұзындығы 10^-5 см-ге тең.

5.138. А және В екі ыдыс диаметрі d = 1 см және ұзындығы l =1,5 см түтік арқылы жалғастырған. Түтік кранмен жабдықталған. Кран жабық тұрғанда А ыдыстың ішіндегі ауаның қысымы р₁-ге тең; В ыдыстың ішіндегі ауа р₂ << р₁ қысымға дейін сиретілген. Кранды ашқаннан кейін бірінші секундта А ыдыстан В ыдыстың ішіне диффузияланатын ауаның мөлшерін табу керек. Екі ыдыстың ішіндегі температураны 17°С-ге тең, ал ауа молекуласының диаметрі = 3 А.

5.139. 0°С температурадағы және 760 мм сын. бағ. қысымдағы гелий молекулаларының еркін жолының орташа ұзындығын табу керек. Осы жағдайдағы оның ішкі үйкелісінің коэффициенті (динамикалық тұтқырлығы 1,3 • 10^-4 г/см • сек-қа тең.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: