Индивидуальные задания по теме "Молекулярная физика"

Вариант 1.

1.  В баллоне вместимостью V = 3 л находится кислород массой т = 4 г. Определить количество вещества и число молекул газа.
2. Определить среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул газов воздуха при нормальных условиях. Концентрация молекул воздуха при нормальных условиях 2,7 х 10²⁵м^-3 .
3.  Баллон вместимостью 12 л содержит углекислый газ. Давление газа равно 1 МПа, температура 27⁰С. Определить массу газа в баллоне.
4.  Какой газ находится в баллоне объемом 1,66 м³ при температуре 280 К и давлении 2 МПа, если его масса равна 4,6 кг?

Вариант 2.

1. Определить количество вещества водорода, заполняющего сосуд вместимостью 3 л, если плотность газа 6,65×10^-3 кг/ м³ .
2. Найдите концентрацию молекул кислорода, если давление его 0,2 Мпа, а средняя квадратичная скорость молекул равна 700м/с?
3. В баллоне находится газ при температуре 27⁰С. Во сколько раз изменится давление газа, если 50% выйдет из баллона, а температура при этом увеличится до 600К?
4. Газ при температуре 36⁰С и давлении 0,7 МПа имеет плотность 12 кг/м³. Определить относительную молекулярную массу газа.

Вариант 3.

1. Сколько атомов содержится в газах массой 1 г каждый: 1) гелии, 2) углероде, 3) фторе, 4) полонии?
2.  В баллоне содержится газ при температуре 100 °С. До какой температуры нужно нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в два раза?
3. Какова средняя квадратичная скорость свободного электрона при температуре -23⁰С?
4. Кислород находится в сосуде вместимостью 0,4 м³ под давлением 8,3 х 10⁵ Па и при температуре 47 °С. Определите его массу?

Вариант 4.

1. В сосуде вместимостью V = 5 л находится однородный газ количеством вещества 0,2 моль. Определить, какой это газ, если его плотность ρ = 1,12 кг/м³.
2. В колбе объемом 1,2л содержится 3х10²² атомов гелия. Какова средняя кинетическая энергия каждого атома, если давление газа в колбе 10⁵ Па?
3. Определите количество вещества воздуха в комнате объемом 5х6х3м при температуре 27⁰С и давлении 10⁵ Па.
4. Какой объем занимает идеальный газ, содержащий количество вещества 1 кмоль при давлении 1 МПа и температуре 127⁰С?

Вариант 5.

1. Вычислить массу и объем 6х10²² молекул кислорода при нормальных условиях.
2. Определить среднюю квадратичную скорость молекул аргона при нормальных условиях.
3.  В баллоне содержится газ при температуре 53 °С. До какой температуры нужно нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в три раза?
4. Давление газа 1МПа, концентрация молекул 10¹⁶ м^-3 . Какова кинетическая энергия одной молекулы?

Вариант 6.

1. Какое число молекул содержится в 8г гелия?
2.  Баллон вместимостью 8 л содержит углекислый газ. Давление газа равно 0,8 МПа, температура 37⁰С. Определить массу газа в баллоне.
3. Газ массой 6кг занимает объем 8 м³ при давлении 2х10⁵ Па и температуре -23⁰С. Какой объем будет занимать тот же газ массой 5кг при давлении 4х10⁵ Па и температуре 27⁰С?
4. При давлении 10⁵ Па и температуре 15⁰С объем воздуха 2л. При каком давлении воздух займет объем 4л, если температура его станет 20⁰С?

Вариант 7.

1. Сколько молекул содержит в 1г углекислого газа СО₂?
2. Газ объемом 8,3л, находится в баллоне при температуре 127⁰С и давлении 100кПа. Какое количество вещества содержится в газе?
3. Какова плотность воздуха в камере сгорания дизельного двигателя при температуре 230⁰С, если температура станет 20⁰С?
4. Определить среднюю квадратичную скорость молекул водорода при 27⁰С.

Вариант 8.

1. Какое количество вещества содержится в 20г водорода?
2. При какой температуре средняя квадратичная скорость молекул углекислого газа СО₂равна 400м/с?
3. Определите температуру аммиака NH₃ , находящегося под давлением 2,1 х10⁵ Па, если его объем 20л, а масса 30г?
4. В ходе изотермического процесса объем идеального газа уменьшился на150д м³ , а давление возросло в 2 раза. Каким был первоначальный объем газа?

Вариант 9.

1. Какое число молекул содержится в 10г водорода?
2.  Газ при температуре 36⁰С и давлении 0,7 МПа имеет плотность 12 кг/м³. Определить относительную молекулярную массу газа.
3. В баллоне объемом 1,66 м³ находится 2кг идеального газа при давлении 10⁵ Па и при температуре 47⁰С. Какова молярная масса газа?
4.  Какой объем занимает смесь газов – азота массой 1 кг и гелия массой 1 кг – при нормальных условиях?

Вариант 10.

1. Определите массу одной молекулы NH₃, и их количество в баллоне емкостью 2х10^-22 м³ при нормальных условиях.
2.  Определить плотность насыщенного водяного пара в воздухе при температуре 27⁰С. Давление насыщенного водяного пара при этой температуре равно 3,55 кПа.
3. Какова средняя квадратичная скорость движения молекул газа, если имея массу 6,1кг, он занимает объем 4,5 м³ при давлении 2,4 х10⁵ Па?
4. В сосуде вместимостью 0,01 м³ содержится смесь газов – азота массой 7 г и водорода массой 1 г – при температуре 280 К. Определить давление смеси газов.

Вариант 11.

1. Какое количество вещества составляют 4,816 х 10²⁵ молекул?
2. При нагревании идеального газа на ∆T = 1 К при постоянном давлении объем его увеличился на 1/350 первоначального объема. Найти начальную температуру газа.
3.  Баллон вместимостью 20 л содержит углекислый газ массой 500 г под давлением 1,3 МПа. Определить температуру газа.
4. При какой температуре средняя квадратичная скорость свободного электрона равна 1,1 х10⁵ м/с?

Вариант 12.

1. Какова масса 50 молей углекислого газа СО₂?
2. Какой объем занимает идеальный газ, содержащий количество вещества 0,5 кмоль при давлении 0,8 МПа и температуре 137⁰С?
3. Газ находится в закрытом баллоне при температуре 21⁰С и давлении 810 Па. При какой температуре давление газа станет 1,12 Мпа?
4.  В баллонах вместимостью 20 л и 44 л содержится газ. Давление в первом баллоне 2,4 МПа, во втором – 1,6 МПа. Определить общее давление после соединения баллонов, если температура газа осталась прежней.

Вариант 13.

1. Какой объем занимает 12 мольалюминия?
2. Какова средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа, если при концентрации молекул 2,65 х 10²⁵ м^-3 давление равно 98,8кПа.
3. Котел вместимостью 1,2 м³ содержит перегретый водяной пар массой 8 кг при температуре 21⁰С. Определить давление p пара в котле.
4. Оболочка воздушного шара имеет вместимость 1600 м³. Найти подъемную силу F водорода, наполняющего оболочку, на высоте, где давление 60 кПа и температура 280 К. При подъеме шара водород может выходить через отверстие в нижней части шара.

Вариант 14.

1. Какую массу имеют 3 х 10²³ атомов ртути?
2. Найдите среднюю квадратичную скорость молекул газа, имеющего плотность 1,8 кг/м³ при давлении 152кПа?
3. Сколько молекул воздуха находится в 1 см³ сосуда при 10⁰С, если воздух в сосуде откачан до давления 1,33мкПа?
4. Сколько весит воздух, занимающий объем 150л при температуре 15⁰С и давлении 150 кПа?

Вариант 15.

1. Известно, что 1,5 х 10²³ молекул газа имеют массу 11кг. Какой это газ?
2. При температуре 21⁰С объем газа равен 0.35 дм³ . При какой температуре объем той же массы газа при изобарном расширении увеличится до 0,4 дм³?
3. Определить плотность насыщенного водяного пара в воздухе при температуре 17⁰С. Давление насыщенного водяного пара при этой температуре равно 3,2 кПа.
4. Какой средней квадратичной скоростью обладают молекулы азота при 27⁰С?

Вариант 16.

1. Сколько молекул содержится в 210г азота (N₂)?
2. Газ при давлении 610 кПа и температуре 27⁰С занимает объем 546л. Найдите объем, занимающий той же массой газа при давлении 453 кПа и температуре -23⁰С?
3. Какой объем занимает идеальный газ, содержащий количество вещества 1,2 кмоль при давлении 1,8 МПа и температуре 57⁰С?
4.  В баллоне вместимостью 25 л находится водород при температуре 17⁰С. После того как часть водорода израсходовали, давление в баллоне понизилось на ∆p = 0,4 МПа. Определить массу израсходованного водорода.

Вариант 17.

1. Определите массу одной молекулы медного купороса СиSО₄?
2. Какое давление производят пары ртути в баллоне ртутной лампы объемом 3 х10^-5 м³ при 27⁰С, если в ней содержится 10¹⁸ молекул?
3. Найти число молекул газа в единице объема, если его давление равно 4 х 10⁵ Па, а средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы составляет 3 х 10^-20 Дж?
4. Газ при 27⁰С занимает объем 250 см³ . Какой объем займет та же масса газа, если температура повысится до 48⁰С? Понизится до -3⁰С? Давление считать постоянным.

Вариант 18.

1.  В баллоне вместимостью 4 л находится углекислый газ (СО₂) массой 6 г. Определить количество вещества и число молекул газа.
2. Сколько молекул воздуха находится в 5 см³ сосуда при 15⁰С, если воздух в сосуде откачан до давления 1,6 мкПа?
3. Определите температуру газа, если средняя кинетическая энергия поступательного движения его молекул равна 5,3 х 10^-20 Дж?
4. Газ занимал объем 12,32л. Его охладили при постоянном давлении на 45К, и его объем стал равен 10,52л. Какова была первоначальная температура газа?

Вариант 19.

1. Какое количество вещества содержится в теле, состоящем из 1,204 х 10²⁴ молекул?
2. В 1 м³ газа при давлении 1,2 х 10⁵ Па содержится 2 х 10²⁵ молекул, средняя квадратичная скорость которых равна 600м/с. Определить массу одной молекулы этого газа.
3. Определите массу закиси азота NО₂ в баллоне емкостью 600 см³ при температуре 7⁰С и давлении 1,2 х 10⁵ Па.
4. При изохорном охлаждении идеального газа, взятого при температуре 200⁰С, его давление уменьшилось в 1,5 раза. Какой стала конечная температура газа?

Вариант 20.

1. Определить количество молекул и количество вещества в 5кг кислорода.
2. Определить среднюю квадратичную скорость молекул азота при нормальных условиях.
3. Под каким давлением находится кислород в баллоне, если при 27⁰С его плотность равна 6.24 кг/м³?
4. При изобарном нагревании идеального газа от температуры 7⁰С его плотность уменьшилась вдвое. На сколько увеличилась температура газа?

Вариант 21.

1. Масса 14,92 х 10²⁵ молекул инертного газа составляет 5кг. Какой это газ?
2. Определите плотность кислорода при давлении 1,3 х 10⁵ Па, если средняя квадратичная скорость его молекул равна 1,4 х 10³ м/с?
3. Сколько молекул заключено в объеме 0,5 м³ газа, если он при температуре 27⁰С находится под давлением 7,48 х 10⁵ Па?
4. Топочные газа при выходе из трубы в атмосферу имеют температуру 127⁰С, причем первоначальный объем их уменьшился в 3,5 раза. Считая давление неизменным, определить первоначальную температуру газов.

Вариант 22.

1. Какое количество вещества содержится в 200г воды?
2. Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул идеального газа при нормальных условиях.
3. Электрическую лампу при изготовлении заполняют азотом под давлением 5, 065 х 10⁵ Па при температуре 15⁰С. Какова температура в горящей лампе, если давление в ней повысилось до 1,1 х 10⁵ Па?
4. Какова разница в массе воздуха. Заполняющего помещение объемом 50м³ зимой и летом, если летом температура поднимается до 40⁰С, а зимой падает до 0⁰С? Атмосферное давление считать равным 10⁵ Па.

Вариант 23.

1. Сколько молекул содержится в 110г медного купороса СиSО₄?
2. Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы кислорода, если кислород находится под давлением 3,01 х 10⁵ Па и имеет плотность 2кг/ м³.
3.  Баллон вместимостью 16 л содержит водород массой 700 г под давлением 1,6 МПа. Определить температуру газа.
4.  В баллонах вместимостью 22 л и 38 л содержится газ. Давление в первом баллоне 2,2 МПа, во втором – 3,6 МПа. Определить общее давление после соединения баллонов, если температура газа осталась прежней.

Вариант 24.

1. Определить количество молекул и количество вещества в 1,5кг воды.
2. При температуре 47⁰С средняя квадратичная скорость молекул кислорода 500м/с. Определите массу молекулы кислорода.
3. Найдите объем 150г углекислого газа, находящегося при нормальных условиях.
4. Сосуд объемом 12л, содержащий газ, при давлении 4 х 10⁵ Па, соединяют с другим сосудом объемом 3л, из которого полностью откачан воздух. Найдите давление газа, если его температура остается постоянной.

Вариант 25.

1. Определите массу одной молекулы углекислого газа (СО₂).
2. Какой средней квадратичной скоростью обладают молекулы азота при 27⁰С?
3. Газ при давлении 580кПа и температуре 27⁰С занимает объем 468л. Найдите объем, занимаемый той же массой газа при давлении 344кПа и при температуре – 7⁰С.
4. Найдите объем, который занимают 16г кислорода при нормальных условиях.