Физика. Примеры решения задач контрольной работы

Примеры решения задач по физике
Кинематика
Движение материальной точки
Основное уравнение динамики
Законы сохранения импульса и энергии
Динамика вращательного движения
Механические колебания
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ
МОЛЕКУЛЯРНАЯ  ФИЗИКА
Механика
Молекулярная физика и термодинамика
Электричество
Электромагнетизм
Атомная и ядерная физика
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ
Термодинамические процессы
Описание теплопроводности
Теплоотдача в жидкостях и газах
Теплоотдача при фазовых переходах
Тепловое излучение
Теплообменные аппараты
  Кинематика поступательного движения
Электростатика

 

Задача № 1

Сколько атомов содержится в 1 кг гелия? Определить массу одного атома гелия.

Решение

1. Число молекул N в данной массе газа определяется выражением

 (1)

где m – масса газа; m - молярная масса; n = m /m - количество вещества; NA – число Авогадро.

Выразим числовые значения в СИ: m =1кг, m = 4×10-3 кг/моль,
NA= 6,02´1023моль-1

Подставим эти значения в формулу (1) и произведем вычисления. Так как молекула гелия одноатомная, то число атомов равно числу молекул

2. Чтобы определить массу одного атома m1, достаточно массу газа разделить на число атомов, содержащихся в нем:

 (2)

Подставим числовые данные и вычислим

 кг = 6,67×10-27кг.

Задача № 2

Определить внутреннюю энергию водяного пара массой
m =180г, принимая его за идеальный газ при температуре t =-73°С, а также кинетическую энергию вращательного движения одной молекулы пара при той же температуре.

Решение:

1.Внутренняя энергия идеального газа есть полная кинетическая энергия всех молекул газа и выражается формулой

 (1)

где i – число степеней свободы молекулы газа; m - молярная масса; R – универсальная (молярная) газовая постоянная; Т - абсолютная температура газа.

Выразим числовые данные в единицах СИ: i = 6 (молекула водяного пара трехатомная), m = 180 г,  =18×10-3 кг/моль,
R = 8,31Дж/(моль×К), Т= 200 К.

Проверим единицы правой и левой части расчетной формулы (1). Для этого подставляем в формулу вместо величин их единицы в Международной системе:

Дж = Дж/(моль×К)×К, Дж=Дж.

Подставим числовые данные в формулу (1) и вычислим

Дж = 4,99×104 Дж, U = 49,9 кДж.

2. Известно, что на каждую степень свободы молекулы газа приходится одинаковая энергия, выражаемая формулой

 (2)

где k – постоянная Больцмана; Т – абсолютная температура газа.

Так как вращательному движению трехатомной молекулы соответствуют три степени свободы, то энергия вращательного движения молекулы водяного  пара определяется выражением

 (3)

Подставив в формулу (3) значение k = 1,38×10-23 Дж/К и Т=200К, получим w =3×1/2×1,38×10-23×200Дж=4,14×10-21Дж

Девочки по вызову с онлайн-сервиса http://prostitutki-ulyanovska.club/intim-uslugi/kopro/ позволят вам испытать копро во время оргазма.
На главную