В цилиндре с подвижным поршнем находится кислород при температуре 80

Видео:ВСЕ ТИПЫ 8 ЗАДАНИЕ | ВЛАЖНОСТЬ | ЦИКЛЫ | РЕШАЕМ ВМЕСТЕ | ЕГЭ ФИЗИКА 2024 | ДЕМИДОВАСкачать

помогите пожалуйста! СРОЧНО НУЖНО ПОМОЩЬ С ТИПОВИКОМ ПО ФИЗИКЕ. половину решил, половину не могу ((

1)Смесь кислорода и азота находится в сосуде под давлением 1,2 МПа. Определить парциальные давления газов, если массовая доля кислорода в смеси равна 20 %.
2)При температуре 0 оС и некотором давлении средняя длина свободного пробега молекул кислорода равна м. Чему равно среднее число столкновений в 1секунду молекул кислорода, если сосуд откачать до 0,01 первоначального давления? Температура остается неизменной.
3) Определить среднюю кинетическую энергию одной молекулы водяного пара, при температуре Т = 500 К. Чему равна энергия вращательного движения одной молекулы?
4)В цилиндре с подвижным поршнем, объёмом V1 содержится 2 г водорода, под давлении P1 и температуре Т1. Первоначально газ переводят в состояние, с параметрами P2, V2 и T2, а затем в состояние с параметрами P3, V3 и T3. Определить изменение внутренней энергии газа, работу совершаемую газом А и количество полученной теплоты Q в результате этих двух процессов. Построить диаграмму этих процессов в осях Р–V. ТАБЛИЦА: [ссылка заблокирована по решению администрации проекта]
5)Смесь двух газов состоит из аргона массой 5 г и водорода массой 2 г. Найти отношение теплоемкостей сp/сv этой смеси.

Для начала переведём всё в систему СИ: 1,2 МПа = 1,2*10⁶ Па; 20 % = 0,2
Парциальное давление одного идеального газа в смеси разных идеальных газов по определению равно давлению, которое будет оказываться, если он одиночку занимает тот же объём при той же температуре как и вся смесь.
Закон Дальтона: общее давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений каждого газа в смеси. В данном случае: P(смеси) = P(кислорода) + P(азота) .
P(кислорода) — парциальное давление кислорода.
P(азота) — парциальное давление азота.
Мольная доля компонентов идеального газа в газовой смеси равна отношению его парциального давления к давлению смеси. В данном случае азота и кслорода:
ω(кислорода) = Р (кислорода) /Р (смеси) . Отсюда Р (кислорода) = ω(смеси) *Р (смеси) .
Р (кислорода) = 0,2*1,2*10⁶ = 0,24*10⁶ Па = 240000 Паскаль.
Так как 20 % смеси сотовляет кислород, то остальное азот т. е. 80 % = 0,8. Тогда
ω(азота) = Р (азота) /Р (смеси)
Р (азота) = 0,8*1,2*10⁶ = 0,96*10⁶ Па = 960000 Паскаль.

Видео:Теплоизолированный цилиндр разделён подвижным теплопроводящим поршнем на две части. В одной - №29369Скачать

Решение

Запишем уравнение состояния идеального газа для конечного состояния водорода после объединения баллонов

Объем и масса водорода после соединения баллонов равны соответственно

где начальные массы водорода в первом и втором баллоне М₁ и М₂ найдем из соответствующих уравнений состояния (1.4):

Подставив полученные выражения в формулу для p₃, получим

1.9. В цилиндре с подвижным поршнем находится кислород при температуре 80 о С и разрежении, равном 320 мм рт. ст. При постоянной температуре кислород сжимается до избыточного давления 12 бар. Барометрическое давление равно 745 мм рт. ст. Во сколько раз уменьшится объем кислорода?

Ответ: раза.

1.10. В жестком резервуаре объемом 10 м 3 находится воздух при давлении 745 мм рт. ст. и 17 о С. После подкачивания воздуха компрессором давление в резервуаре повышается до 6 ат, а температура до 47 о С. Сколько килограммов воздуха было подкачано?

Читайте также: Цилиндр крит rt 938

1.11.Два жестких баллона объемами V₁ = 100 л и V₂ = 5 л заполнены метаном CH₄ с давлениями соответственно p₁ = 25 бар и p₂ = 1 бар при температуре t = 20 о С. Какое давление p установится в баллонах после их соединения тонким шлангом? Какая масса метана ΔM перетечет из первого баллона во второй? Температура во время опыта поддерживается постоянной.

1.12.0,176 г газообразного органического соединения, химическая формула которого C_nH_2n+2 (предельный углеводород), обладая свойствами идеального газа, занимает объем 164 см 3 при температуре 200 о С и при абсолютном давлении 0,958 бар. Что это за вещество?

1.13. Определить плотность метана CH₄ при нормальных физических условиях.

1.14. Определить подъемную силу метеорологического шара-зонда на поверхности земли, наполненного водородом и имеющего объем 1 м 3 . Абсолютное давление атмосферного воздуха 1 бар, избыточное давление водорода в шаре 0,333 бар. Температура водорода равна температуре воздуха 15 о С.

1.15. При температуре t = 800 о С и давлении p = 1 бар плотность идеального одноатомного газа равна ρ = 0,4477 кг/м 3 . Что это за газ?

1.16. Какой объем занимают 6,5 кг кислорода при абсолютном давлении 40 бар и температуре 20 о С?

1.17.Два баллона одинаковой емкости заполнены одинаковыми количествами различных газов при одинаковых температурах: метана CH₄ и кислорода О₂. Как соотносятся давления в этих баллонах?

1.18.Чему равна подъемная сила воздушного шара, заполненного 1,5 кг водорода в условиях термического равновесия с атмосферой при температуре –30 о С? Какой объем должен иметь воздушный шар, заполненный гелием, чтобы его подъемная сила при тех же условиях была такой же?

1.19.Из баллона емкостью 60 л выпустили часть содержащегося в нем метана, в результате чего давление газа в баллоне снизилось с 60 бар до 23 бар, а температура – с 30 о С до 10 о С. Определить массу выпущенного газа.

1.20.За какое время компрессор, всасывающий 3 м 3 /мин воздуха, заполняет резервуар емкостью 1,5 м 3 до избыточного давления 4 бар? Температура воздуха в резервуаре при этом повышается от 10 о С до 70 о С. Барометрическое давление 745 мм рт. ст.

1.21. Найти число ходов поршня N, чтобы поршневым воздушным насосом откачать сосуд емкостью V от давления p₁ до давления p₂, если емкость хода поршня равна v. Вредным пространством цилиндра насоса пренебречь. Температура в процессе откачивания остается постоянной.

1.22. Стеклянная трубка с открытыми концами длиной l опущена вертикально в воду на половину своей длины. Затем верхний конец трубки закрывается, и трубка вытаскивается из воды. Определить высоту h столба воды, оставшейся в трубке. Атмосферное давление равно B. Капиллярными эффектами пренебречь.

1.23. Два баллона объемами V_a = 25 л и V_b = 3 л заполнены метаном CH₄ и соединены шлангом, снабженным вентилем. Начальные давления и температуры газа в баллонах одинаковы и равны, т. е. p_1a = p_1b = p₁ = 1 бар, t_1a = t_1b = t₁ = 17 о С. При открытом вентиле баллон (a)нагревается до температуры t_2a = 80 о С, после чего вентиль перекрывается. Температура баллона (b) поддерживается постоянной и равной его начальной температуре. Вычислить давления p_2a и p_2b в баллонах после того, как баллон (a) остынет до первоначальной температуры, а также количество ΔM перетекшего метана из одного баллона в другой.

Читайте также: Для цилиндра связанные нерастяжимой нитью

1.24. Воздух в пустой кастрюле-скороварке имеет температуру t₁ = 20 о С и давление p₁ = 750 мм рт. ст., равное атмосферному. Отверстие клапана кастрюли диаметром d = 2,5 мм закрыто грузиком весом G = 40 гр. Кастрюля ставится на газовую плиту и воздух в ней нагревается до температуры t₂ = 450 о С. Какое давление p₃ установится в кастрюле-скороварке после того, как она остынет до начальной температуры? Клапан устроен так, что после опускания груза на гнездо атмосферный воздух не проникает в кастрюлю.

1.25. Подводная лодка находится на глубине H = 120 м. Заполненная водой шлюзовая камера подводной лодки имеет объем V = 2,5 м 3 . Для продувки шлюзовой камеры используется сжатый воздух в баллоне объемом v = 200 л. Давление атмосферы на поверхности океана . Температура воздуха в процессе продувки остается постоянной. Вычислить давление воздуха в баллоне p, необходимое для продувки шлюзовой камеры.

1.26. Каково давление газа в баллоне электрической лампочки объемом 1 л, если при отламывании кончика баллона под водой в лампочку вошло 998,7 г воды? Давлением столба воды пренебречь, температуру считать постоянной. Барометрическое давление 760 мм рт. ст.

1.27. Пузырьки воздуха, поднимающиеся со дна водоема, быстро увеличивают свой объем. Определить, на какой глубине пузырьки воздуха будут иметь объем вдвое меньший, чем у поверхности воды, если барометрическое давление на уровне воды равно 760 мм рт. ст.

Видео:В сосуде с подвижным поршнем находятся вода и её насыщенный пар. Объём пара изотермически - №23874Скачать

Газовые смеси

Баллон с кислородом емкостью 20 л находится под давлением
10 МПа при 15 ºС. После израсходования части кислорода давление понизилось до 7,6 МПа, а температура упала до 10 ºС.

Определить массу израсходованного кислорода.

Из характеристического уравнения (2.5)

Следовательно, до расходования кислорода масса его состояла

Таким образом, расход кислорода

Определить плотность и удельный объем окиси углерода СО при давлении 0,1 МПа при температуре 27 ºС.

Удельный объем определяется из характеристического уравнения (2.6)

Плотность окиси углерода (1.2)

В цилиндре с подвижным поршнем находится кислород при
t = 80 ºС и разряжении (вакууме), равном 427 гПа. При постоянной температуре кислород сжимается до избыточного давления
p_изб = 1,2 МПа. Барометрическое давление В = 933 гПа.

Во сколько раз уменьшится объем кислорода?

В комнате площадью 35 м 2 и высотой 3,1 м воздух находится при t = 23 ºС и барометрическом давлении В = 973 гПа.

Какое количество воздуха проникнет с улицы в комнату, если барометрическое давление увеличится до В = 1013 гПа. Температура воздуха остается постоянной.

Читайте также: Тормозной цилиндр лифан х50

Ответ: М = 5,1 кг.

В сосуде объемом 5 м 3 находится воздух при барометрическом давлении В = 0,1 МПа и температуре 300 ºС. Затем воздух выкачивается до тех пор, пока в сосуде не образуется вакуумметрическое давление, равное 80 кПа. Температура воздуха после выкачивания остается той же.

Сколько воздуха выкачано? Чему будет равно давление в сосуде после выкачивания, если оставшийся воздух охладить до температуры t = 20 ºС?

Ответ:выкачано 2,43 кг воздуха. После охлаждения воздуха давление будет равным 10,3 кПа.

В воздухоподогреватель парового котла подается вентилятором 130000 м 3 /ч воздуха при температуре 30 ºС.

Определить объемный расход воздуха на выходе из воздухоподогревателя, если он нагревается до 400 ºС при постоянном давлении.

Ответ:V = 288700 м 3 /ч.

Во сколько раз изменится плотность газа в сосуде, если при постоянной температуре показание манометра уменьшится от р₁ = 1,8 МПа до р₂ = 0,3 МПа?

Барометрическое давление принять равным 0,1 МПа.

Ответ:

В сосуде объемом 0,5 м 3 находится воздух при давлении 0,2 МПа и температуру 20 ºС.

Сколько воздуха надо выкачать из сосуда, чтобы разрежение в нем составило 56 кПа при условии, что температура в сосуде не изменится? Атмосферное давление по ртутному барометру равно 102,4 кПа при температуре ртути в нем, равной 18 ºС. Разрежение в сосуде измерено ртутным вакуумметром при температуре ртути 20 ºС.

Ответ: М = 1,527 кг.

Часто приходится решать задачи, в которых рассматриваются не отдельные газы, а их смеси. При смешении химически невзаимодействующих газов, имеющих различные давления и температуры, обычно приходится определять конечное состояние смеси. При этом различают два случая (таблица 1).

Здесь k_i – отношение теплоемкостей газов (см.формулу (4.2)).

Под газовыми смесями понимают механическую смесь нескольких газов, химически между собой не взаимодействующих. Состав газовой смеси определяется количеством каждого из газов, входящих в смесь, и может быть задан массовыми m_i или объемными r_i долями:

V_i – парциальный или приведенный объем i-го компонента;

M, V – масса и объем всей смеси соответственно.

Связь между давлением газовой смеси р и парциальным давлением отдельных компонентов р_i, входящих в смесь, устанавливается законом Дальтона

Если заданы состав газовой смеси, а также характеристики составляющих смесь газов, то можно рассчитать необходимые характеристики смеси по приводимым в таблице 2 формулам.

Формулы для расчета газовых смесей

В таблице 2 m_i – молекулярная масса i-го компонента;

8314 Дж/(кмоль×К) – значение универсальной газовой постоянной;

R_i – газовая постоянная i-го компонента.

🎥 Видео

В цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится водяной пар и капля воды - №24092Скачать

Вся влажность в ЕГЭ по физике с нуля. Теория и задачиСкачать

подвижный поршень вода и воздухСкачать

ВСЕ ТИПЫ 24 ЗАДАНИЕ | МКТ | РЕШАЕМ ВМЕСТЕ | ЕГЭ ФИЗИКА 2024 | ДЕМИДОВАСкачать

В горизонтальном цилиндрическом сосуде - Задача ЕГЭ по физике Часть 2Скачать

ЕГЭ Физика 2024 Демидова (ФИПИ) 30 типовых вариантов, вариант 12, подробный разбор всех заданийСкачать

Физика В вертикальном цилиндрическом сосуде с гладкими стенками под подвижным поршнем массой 10 кгСкачать

В гладком вертикальном цилиндре под подвижным поршнем массой M и площадью S находится - №24423Скачать

Решаем С часть с подвижным поршнем. Задание 30 #2Скачать

🔴 ЕГЭ-2024 по физике. Разбор варианта №5 (Демидова М.Ю., 30 вариантов, ФИПИ, 2024)Скачать

ЕГЭ Физика 2024 Демидова (ФИПИ) 30 типовых вариантов, вариант 11, подробный разбор всех заданийСкачать

КИП и А. Перепадомеры. Диафрагма. Устройство уравнительного блокаСкачать

Лабораторная работа №10 по физике для 7 класса А.В. ПёрышкинСкачать

💯 Решение вариантов №5 и №6 из нового сборника Демидовой | Физика ЕГЭ 2024 | УмскулСкачать

Сосуд под поршнемСкачать

ВСЯ теория и ВСЕ качественные задачи по МКТ и Термодинамике для ЕГЭ 2024 по физикеСкачать