Молекулярно-кинетическая теория, идеальный газ, изопроцессы
9.
1) В соответствии с законами Бойля-Мариотта и Дальтона (примененными к парциальным давлениям газов во втором и третьем сосудах) суммарное давление этих газов после закрывания второго крана равно 
2) Аналогично этому давление в первом и втором сосудах после закрывания первого крана равно 
Это означает, согласно уравнению Клапейрона-Менделеева, что количество газа в первом сосуде в итоге уменьшилось.
Ответ: Количество газа в первом сосуде уменьшилось.
10.
1) Запишем уравнения состояния газа для верхней и нижней частей:
где 
— объемы верхней и нижней частей.
2)
где S — сечение поршня, Н — высота сосуда, 
— высота, на которой находится поршень.
3) Условие равновесия поршня 
где
— масса поршня.
4) Объединяя 1), 2) и 3), получим соотношение для количества молей газа.
Ответ:
Термодинамика
10.
1) При медленном охлаждении газа его можно все время считать равновесным, поэтому можно пользоваться уравнением Клапейрона-Менделеева 
и выражением для внутренней энергии одноатомного идеального газа 
2) Поршень движется медленно, сил трения между поршнем и стенками сосуда нет, поэтому давление газа постоянно и равно давлению окружающего воздуха.
3) Запишем первое начало термодинамики для изобарного сжатия газа: 
где
— работа внешних сил, 
— изменение внутренней энергии газа, 
— количество теплоты, отведенное от газа.
4) Объединяя 1)-3), получим 
Ответ:
11.
1) Изобразим процесс на р—V-диаграмме и обозначим давления и объемы газа в состояниях 1 и 2 через 
соответственно. Температуру газа в состоянии 1 обозначим через 
, а в состоянии 2 — через 
2) Изменение внутренней энергии газа равно
Совершенная газом работа равна площади трапеции под графиком процесса на р—V- диаграмме: 
3) Из первого закона термодинамики следует, что полученное газом количество теплоты
4) Из графика процесса следует, что 
Поэтому
5) Отношение плотностей газа массой т в состояниях 1 и 2 равно
Поэтому
Ответ.
12.
1) При изобарном расширении на участке 1-2 газ получает от нагревателя количество теплоты 
, а на участке 3-4 отдает холодильнику в изохорном процессе количество теплоты 
. На других участках теплообмен отсутствует.
2) КПД теплового двигателя 
3) Количество теплоты 
, полученное на участке 1-2, равно 
где изменение внутренней энергии 
а работа газа 
4) Количество теплоты 
, отданное на участке 3-4, равно уменьшению внутренней энергии газа на этом участке: 
5) Объединяя 1)-4), получим 
Отсюда находим 
Ответ:
Агрегатные состояния вещества
10.
1) Относительная влажность равна
. В начальном состоянии парциальное давление пара в сосуде было равно 
Где 
— давление насыщенного пара.
2) Согласно уравнению Клапейрона—Менделеева 
где Т — температура пара, V — объем сосуда, М — молярная масса воды, 
— начальная масса водяного пара в сосуде.
3) После сжатия пар стал насыщенным, а его масса уменьшилась до 
: 
4) Объединяя 1), 2) и 3), получаем 
Ответ.
11.
1) Количество теплоты, полученное при нагревании льда, находящегося в калориметре, до температуры 0 °С:
2) Количество теплоты, полученное льдом при его таянии при О °С: 
3) Количество теплоты, отданное водой при охлаждении ее до О °С: 
4) Уравнение теплового баланса:
5) Объединяя 1)-4), получим 
Ответ: