Задачи
Электротехника
Реактор
Лекции
ПК
Электроника
ВВЭР-1200
Геометрия
Физика
Информатика
АЭС
Задачи
Строймех
Контрольная
Энергетика
Решения

Решение задач по физике Уравнение плоской волны

Молекулярная физика и термодинамика

Молекулярное строение вещества. законы идеальных газов

Основные формулы

Количество вещества * тела (система)

v=N/NA

где N — число структурных элементов (молекул, атомов, ионов и т.п.), составляющих тело (систему); NA — постоянная Авогадро:

NA =6,021023 моль-1.

 Молярная масса вещества

M=m/v,

где m — масса однородного тела (системы); v — количество вещества этого тела.

 Относительная молекулярная масса вещества Метод линеаризации. Метод основан на предположении, что колебания, возбужденные в цепи, содержащей нелинейные элементы, являются настолько малыми, что участки характеристик нелинейных элементов, в пределах которых существуют колебания, могут считаться линейными. [an error occurred while processing this directive]

,

где ni — число атомов i-го химического элемента, входящего в состав молекулы данного вещества; Ar,i — относительная атомная масса этого элемента. Относительные атомные массы приводятся в таблице Д. И. Менделеева.

 Связь молярной массы М с относительной молекулярной массой Mr вещества

M= Mrk,

где k=10-3 кг/моль.

 Молярная масса смеси газов

,

где mi — масса i-го компонента смеси; vi — количество вещества 1-го компонента смеси; k — число компонентов смеси.

 Массовая доля ** i-го компонента смеси газов

i=mi/m,

 где mi — масса i-го компонента смеси; m— масса смеси.

* Количество вещества — число структурных элементов (молекул, атомов, ионов и т. п ), содержащихся в системе или теле. Количество вещества выражается в молях. Моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 кг.

** Массовой долей компонента в смеси называется безразмерная величина, равная отношению массы компонента к массе смеси.

 Уравнение состояния идеальных газов (уравнение Клапейрона — Менделеева)

, или pV=vRT,

где m — масса газа; М — его молярная масса; R — молярная газовая постоянная; Т — термодинамическая температура; v — количество вещества.

Закон Дальтона

p=p1+p2+…+pk,

где p — давление смеси газов; pi — парциальное давление i-го компонента смеси; k — число компонентов смеси.

 

Примеры решения задач

 Пример 1. Определить молярную массу М углекислого газа СО2.

Решение. Молярную массу данного вещества можно определить по формуле

M= Mrk, (1) где Mr — относительная молекулярная масса вещества; k=10-3 кг/моль.

Пример 2. Найти молярную массу М смеси кислорода массой m1=25 г и азота массой m2=75 г.

Решение. Молярная масса смеси Мсм есть отношение массы смеси тсм к количеству вещества смеси vсм т. е.

Mсм=mсм/vсм.  (1)

Масса смеси равна сумме масс компонентов смеси mсм=m1+m2. Количество вещества смеси равно сумме количеств вещества компонентов.

Подставив в формулу (1) выражения mсм и vсм, получим

Пример 4. В баллоне объемом V= 10 л находится гелий под давлением 1=l МПа при температуре T1=300 К. После того как из баллона был израсходован гелий массой m=10 г, температура в баллоне понизилась до T2=290 К. Определить давление 2 гелия, оставшегося в баллоне.

Решение. Для решения задачи воспользуемся уравнением Клапейрона — Менделеева, применив его дважды к начальному и конечному состояниям газа. Для начального состояния уравнение имеет вид

p1V(m1/M)RT1, (1) а для конечного состояния —

p2V(m2/M)RT2, (2) где m1 и m2 — массы гелия в начальном и конечном состояниях.

Выразим массы m1 и m2 гелия из уравнений (1) и (2):

Задачи

Молекулярное строение вещества

8.1. Определить относительную молекулярную массу Mr: 1) воды; 2) углекислого газа СО2; 3) поваренной соли NaCl.

8.2. Найти молярную массу М серной кислоты H2SO4.

8.3. Определить массу m1 молекулы: 1) углекислого газа; 2) поваренной соли.

8.4. В сосуде вместимостью V=2 л находится кислород, количество вещества v которого равно 0,2 моль. Определить плотность  газа.

8.5. Определить количество вещества v и число N молекул азота массой m=0,2 кг.

Уравнение газового состояния

8.16. В цилиндр длиной l=1,6 м, заполненный воздухом при нормальном атмосферном давлении p0, начали медленно вдвигать поршень площадью 5=200 см2. Определить силу F, которая будет действовать на поршень, если его остановить на расстоянии li=10 см от дна цилиндра.

8.17. Колба вместимостью V=300 см2, закрытая пробкой с краном, содержит разреженный воздух. Для измерения давления в колбе горлышко колбы погрузили в воду на незначительную глубину и открыли кран, в результате чего в колбу вошла вода массой m=292 г. Определить первоначальное давление p в колбе, если атмосферное давление p0=100 кПа.

8.27. Баллон вместимостью V=12 л содержит углекислый газ. Давление p газа равно 1 МПа, температура Т=300 К. Определить массу m газа в баллоне.

8.28. Какой объем V занимает идеальный газ, содержащий количество вещества v=l кмоль при давлении p=1 МПа и температуре T=400 К?

8.29. Котел вместимостью V=2 м3 содержит перегретый водяной пар массой m=10кг при температуре T=500 К. Определить давление p пара в котле.

8.30. Баллон вместимостью V=20 л содержит углекислый газ массой m=500 г под давлением p=1,3 МПа. Определить температуру Т газа.

8.31. Газ при температуре Т=309 К и давлении p=0,7 МПа имеет плотность r=12 кг/м3. Определить относительную молекулярную массу Mr газа.

8.32. Определить плотность r насыщенного водяного пара в воздухе при температуре Г=300 К. Давление р насыщенного водяного пара при этой температуре равно 3,55 кПа.


Лазерная резка фанеры киев подробности на сайте.

Математика