2.7 14 г кислорода находятся под давлением р1 = 280 кПа при температуре t1 = 11 0С. После расширения вследствие нагревания при постоянном давлении кислород занял объем V2 = 11 л. Найти: объем газа V1 до расширения; температуру T2 газа после расширения; плотность r1 газа до расширения; плотность r2 газа после расширения.
2.8 Баллон объемом V = 14 л содержит углекислый газ. Давление p газа равно 1,5 Мпа, а температура Т = 320 К. Определить массу газа в баллоне.
2.9 Вычислить плотность r азота, находящегося в баллоне под давлением р = 2,5 МПа и имеющего температуру Т = 420 К.
2.10 В баллоне находится газ при температуре Т1 = 450 К. До какой температуры Т2 надо нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в 1,3 раза?
2.11 Найти массу m воздуха, заполняющего аудиторию высотой h = = 4,5 м и площадью пола S = 210 м2. Давление воздуха р = = 0,1 МПа , температура помещения t = 19 °С.
2.12 Определить плотность r водяного пара, находящегося под давлением р = 2,3 кПа и имеющего температуру Т = 350 К.
2.13 В сосуде вместимостью V = 45 л находится кислород при температуре Т = 310 К. Когда часть газа израсходовали, давление в баллоне понизилось на 120 кПа. Определить массу m израсходованного кислорода. Процесс считать изотермическим.
2.14 Определить относительную молярную массу газа, если при температуре Т = 231 К и давлении р = 4,2 МПа он имеет плотность r = = 6,1 кг/ м3.
2.15 Ручной поршневой насос захватывает из атмосферы при каждом качании V1 = 65 см3 воздуха. Сколько качаний нужно сделать насосом для того, чтобы давление р в камере велосипедной шины объемом V = 2,5 дм3 повысилось на 0,18 МПа? Давление атмосферного воздуха ро = 0,1 МПа. Нагревом воздуха в процессе сжатия пренебречь.
2.16 Открытая стеклянная колба вместимостью V = 0,5 дм3, содержащая воздух, нагрета до t1 = 147 °С. Какой объем воды войдет в колбу при остывании ее до t2 = 32 °С, если после нагревания ее горлышко опустили в воду.
2.17 В сосуде объемом V = 35 л содержится идеальный газ при температуре Т = 280 К. После того, как часть газа была выпущена наружу, давление в сосуде понизилось на Dр = 0,8 атм (без изменения температуры). Определить массу m выпущенного газа. Плотность данного газа при нормальных условиях r=1,4 г/л.
2.18 Какой объем V занимает идеальный газ, содержащий количество вещества n = 1,1 кмоль при давлении р = 1,2 МПа и температуре Т = 430 К?
2.19 Определить количество вещества n идеального газа, занимающего объем V = 30 л при температуре Т = 310 К и давлении р = 750 мм. рт. ст.
2.20 Азот массой m = 6 г, находящийся в закрытом сосуде объемом V = = 5 л при температуре t1 = 21 °С, нагревается до температуры t2 = = 45 °С. Определить давление газа до и после нагревания.
2.21 Плотность некоторого газа при температуре t = 38 °С и давлении р = 220 кПа равна r=0,34 кг/ м3. Чему равна масса двух киломолей этого газа?
2.22 В запаянном сосуде находится вода, занимающая объем, равный половине объема сосуда. Вычислить давление и плотность водяных паров при температуре t = 410 °С, зная, что при этой температуре вся вода превращается в пар.
2.23 Давление p1 воздуха внутри плотно закрытого пробкой сосуда при температуре t1 = 11 °С равно 0,11 МПа. При нагревании сосуда пробка вылетела. Определить, до какой температуры t2 нагрет сосуд, если известно, что пробка вылетает при давлении воздуха в сосуде p2 = 0,14 Мпа.
2.24 Как и во сколько раз отличается вес воздуха, заполняющего помещение при температурах t1 = 15 °С и t2 = 35 °С? Давление одинаково.
2.25 В вертикальном закрытом с обоих торцов цилиндре находится массивный поршень, по обе стороны которого- по одному молю воздуха. При Т1 = 310 К отношение верхнего объема к нижнему k1 = 4. При какой температуре Т2 это отношение станет k2 = 3?
2.26 В закрытом сосуде вместимостью V = 1,1 м3 находятся вода массой m = 1,5 кг и кислород массой m2 = 2,4 кг. Найти давление р в сосуде при температуре t = 550 °С, зная, что при этой температуре вся вода превращается в пар.
2.27 Баллон вместимостью V = 6 л содержит смесь гелия и водорода при давлении р = 700 кПа. Масса m смеси равна 5 г, массовая доля гелия w1 равна 0,7. Определить температуру Т смеси.
2.28 Газовая смесь, состоящая из кислорода и азота, находится в баллоне под давлением р = 1,5 Мпа. Считая, что масса кислорода составляет 30 % от массы смеси, определить парциальные давления р1 и р2 отдельных газов.
2.29 Найти плотность r газовой смеси, состоящей по массе из одной части водорода и семи частей кислорода, при давлении р = = 110 кПа и температуре Т = 320 К.
2.30 В 10 кг сухого воздуха содержится m1 = 2,32 кг кислорода и m2 = = 7,68 кг азота (массами других газов пренебрегаем). Определить молярную массу воздуха.
2.31 В сосуде объемом V = 0,4 м3 содержится смесь газов: азота массой
m1 = 3 г и кислорода массой m2 = 18 г при температуре Т = 290 К. Определить давление р смеси газов.
2.32 В сосуде находится смесь из m1 = 11 г углекислого газа и m2 = 16 г азота. Найти плотность этой смеси при температуре t = 28 °С и давлении р = 1,3×105 Н/м2.
2.33 В сосуде объемом V = 0,02 м3 содержится смесь газов: азота массой m1 = 12 г и водорода массой m2 = 2 г при температуре Т = = 280 К. Определить давление р смеси газов.
2.34 Какой объем занимает смесь азота массой m1 = 0,5 кг и гелия массой m2 = 0,7 кг при нормальных условиях?
2.35 Углекислый газ (СО2) массой m1 = 7 г и закись азота (N2O) массой m2 = 6 г заполняют сосуд объемом V = 3.10–3 м3. Каково общее давление в сосуде при температуре t = 106 °С?
2.36 Считая, что в воздухе содержится w1 = 23,6 части кислорода и w2 = = 76,4 части азота, найти плотность воздуха при давлении р = = 95 кПа и температуре t = 16 °С. Найти парциальные давления кислорода и азота при этих условиях.
2.37 Сосуд объемом V = 25 л содержит смесь водорода и гелия при температуре t = 18 °С и давлении p = 0,2 Мпа. Масса смеси m = = 6 г. Определить отношение массы водорода к массе гелия в данной смеси.
2.38 В сосуде объемом V = 0,6 л находится m = 1,2 г парообразного йода. При температуре t = 1050 °С давление p в сосуде оказалось равным 95 кПа. Определить степень диссоциации молекул йода I2 на атомы I при этих условиях. Масса одного моля I2 равна 254 г/моль.
2.39 В сосуде находится углекислый газ. При некоторой температуре степень диссоциации молекул углекислого газа на кислород и окись углерода равна 30%. Во сколько раз давление в сосуде при этих условиях будет больше того давления , которое имело бы место, если бы молекулы углекислого газа не были бы диссоциированы ?
2.40 В баллонах объемами V1 = 22 л и V2 = 48 л содержатся идеальные газы. Давление в первом баллоне p1 = 2,5 МПа, во втором – p2 = = 1,7 Мпа. Определить общее давление и парциальные давления газов после соединения баллонов, если температура газов осталась прежней.
2.41 Колба вместимостью V = 0,6 л содержит газ при нормальных условиях. Определить число N молекул газа, находящихся в колбе.
2.42 Одна треть молекул азота массой m = 12 г распалась на атомы. Определить полное число N частиц, находящихся в колбе.
2.43 В сосуде вместимостью V = 6 л при нормальных условиях находится кислород. Определить количество вещества n и массу m кислорода, а также концентрацию n его молекул в сосуде.
2.44 Определить количество вещества n водорода, заполняющего сосуд объемом V = 5 л, если концентрация молекул газа в сосуде n = = 3×108 м-3.
2.45 Определить количество вещества n и число N молекул азота массой m = 0,6 кг.
2.46 Определить: сколько молекул N содержится в V = 2 мм3 воды; какова масса m одной молекулы воды; диаметр d молекулы воды, считая, что молекулы имеют вид шариков, соприкасающихся друг с другом.
2.47 В баллоне вместимостью V = 5 л находиться кислород массой m = = 5 г . Определить количество вещества n и концентрацию n его молекул.
2.48 Сколько молекул будет находиться в V = 4 см3 сосуда при температуре t = 14 °С, если сосуд откачали до разрежения р = = 10–11 мм рт. ст.
2.49 Определить, какую часть объема V, в котором находится газ при нормальных условиях, занимают молекулы. Диаметр d молекулы считать равным 1,1×10–10 м.
2.50 Плотность r водорода при нормальных условиях равна 0,09 кг/м3. Определит массы атома и молекулы водорода.
2.51 Масса m0 пылинки равна 3×10–8 г. Как и во сколько раз она отличается от массы молекулы m воздуха? Молярная масса m воздуха равна 29 г/моль.
2.52 Определить массу m молекулы пропана С3Н8 и его плотность r при нормальных условиях.
2.53 Плотность водорода r1 и метана r2 при некоторых одинаковых условиях соответственно равны 0,09 и 0,72 кг/м3. Вычислить молярную m2 массу метана, если молярная масса водорода m1 = = 2 10-3 кг/моль.
2.54 Какое количество N молекул содержится в m = 5 г водяного пара.
2.55 Молекула азота летит со скоростью v = 480 м/с. Найти количество движения этой молекулы.
2.56 В сосуде вместимостью V = 5 л находится водород массой m = 2 г. Какое количество N молекул находится в объеме V = 3 см3 этого сосуда?