3482.
Идеальный газ с показателем адиабаты γ совершает прямой цикл, состоящий из адиабаты, изобары и изохоры. Найти к. п. д. цикла, если при адиабатическом процессе объем идеального газа: а) увеличивается в n раз; б) уменьшается в n раз.
3483.
Вычислить к. п. д. цикла, состоящего из изотермы, изобары и изохоры, если при изотермическом процессе объем идеального газа с показателем адиабаты v: а) увеличивается в n раз; б) уменьшается в n раз.
3484.
Найти к. п. д. цикла, состоящего из двух изохор и двух изотерм, если в пределах цикла объем изменяется в ν раз, а абсолютная температура — в τ раз. Рабочим веществом является идеальный газ с показателем адиабаты γ.
3485.
Определить к. п. д. цикла, состоящего из двух изобар и двух изотерм, если в пределах цикла давление изменяется в n раз, а абсолютная температура — в τ раз. Рабочим веществом является идеальный газ с показателем адиабаты γ.
3486.
Идеальный газ с показателем адиабаты γ совершает цикл (рис. 2.3), в пределах которого абсолютная температура изменяется в τ раз. Найти к. п. д. этого цикла.
3487.
Воспользовавшись неравенством Клаузиуса, показать, что к. п. д. всех циклов, у которых
одинакова максимальная температура Тмакс и одинакова минимальная температура Тмин, меньше, чем у цикла Карно при Тмакс и Тмин.
3488.
Показать с помощью теоремы Карно, что для физически однородного вещества, состояние которого характеризуется параметрами Т и V, (∂U/∂V)T = T(∂p/∂T)V – p, где U(T, V) — внутренняя энергия вещества.
У к а з а н и е. Использовать бесконечно малый цикл Карно на диаграмме р, V.
3489.
Найти приращение энтропии одного моля углекислого газа при увеличении его абсолютной температуры в n = 2,0 раза, если процесс нагревания: а) изохорический; б) изобарический. Газ считать идеальным.
3490.
Во сколько раз следует увеличить изотермически объем ν = 4,0 моля идеального газа, чтобы его энтропия испытала приращение ΔS = 23 Дж/К?
3491.
Два моля идеального газа сначала изохорически охладили, а затем изобарически расширили так, что температура газа стала равна первоначальной. Найти приращение энтропии газа, если его давление в данном процессе изменилось в n = 3,3 раза.
3492.
Гелий массы m = 1,7 г адиабатически расширили в n = 3,0 раза и затем изобарически сжали до первоначального объема. Найти приращение энтропии газа в этом процессе.
3493.
Найти приращение энтропии ν = 2,0 ноля идеального газа с показателем адиабаты γ = 1,30, если в результате некоторого процесса объем газа увеличился в α = 2,0 раза, а давление уменьшилось в β = 3,0 раза.
3494.
В сосудах 1 и 2 находится по ν = 1,2 моля газообразного гелия. Отношение объемов сосудов V2/V1 = α = 2,0, а отношение абсолютных температур гелия в них T1/T2 = β = 1,5. Считая газ идеальным, найти разность энтропии гелия в этих сосудах (S2 – S1).
3495.
Один моль идеального газа с показателем адиабаты γ совершает политропический процесс, в результате которого абсолютная температура газа увеличивается в τ раз. Показатель политропы n. Найти приращение энтропии газа в данном процессе.
3496.
Процесс расширения ν = 2,0 моля аргона происходит так, что давление газа увеличивается прямо пропорционально его объему. Найти приращение энтропии газа при увеличении его объема в α = 2,0 раза.
3497.
Идеальный газ с показателем адиабаты γ совершает процесс по закону р = р0 – αV, где р0 и α — положительные постоянные, V — объем. При каком значении объема энтропия газа окажется максимальной?
3498.
Один моль идеального газа совершает процесс, при котором энтропия газа изменяется с температурой Т по закону S = аТ + СVln Т, где a — положительная постоянная, CV — молярная теплоемкость данного газа при постоянном объеме. Найти, как зависит температура газа от его объема в этом процессе, если при V = V0 температура Т = Т0.
3499.
Найти приращение энтропии одного моля ван-дер-ваальсовского газа при изотермическом изменении его объема от V1 до V2. Поправки Ван-дер-Ваальса считать известными.
3500.
Один моль ван-дер-ваальсовского газа, имевший объем V1 и температуру T1, переведен в состояние с объемом V2 и температурой Т2. Найти соответствующее приращение энтропии газа, считая его молярную теплоемкость Cv известной.
3501.
При очень низких температурах теплоемкость кристаллов С = аТ3, где a — постоянная. Найти энтропию кристалла как функцию температуры в этой области.
3502.
Найти приращение энтропии алюминиевого бруска массы m = 3,0 кг при нагревании его от температуры T1 = 300 К до T2 = 600 К, если в этом интервале температур удельная теплоемкость алюминия с = a + bТ, где a = 0,77 Дж/(г•К), b = 0,46 мДж/(г•К2).
3503.
В некотором процессе температура вещества зависит от его энтропии S по закону Т = aSn, где aи n — постоянные. Найти соответствующую теплоемкость С вещества как функцию S. При каком условии С < 0?
3504.
Найти температуру Т как функцию энтропии S вещества для политропического процесса, при котором теплоемкость вещества равна С. Известно, что при температуре Т0 энтропия вещества равна S0. Изобразить примерные графики зависимости T(S) при С > 0 и С < 0.
3505.
Один моль идеального газа с известным значением теплоемкости Cv совершает процесс, при котором его энтропия S зависит от температуры Т как S = α/Т, где α — постоянная. Температура газа изменилась от T1 до Т2. Найти: а) молярную теплоемкость газа как функцию его температуры; б) количество тепла, сообщенное газу; в) работу, которую совершил газ.
3506.
Рабочее вещество совершает цикл, в пределах которого абсолютная температура изменяется в n раз, а сам цикл имеет вид, показанный: а) на рис. 2.4, а; б) на рис. 2.4, б, где Т — абсолютная температура, S — энтропия. Найти к. п. д. каждого цикла.
3507.
Идеальный газ в количестве v = 2,2 моля находится в одном из двух теплоизолированных сосудов, соединенных между собой трубкой с краном. В другом сосуде — вакуум. Кран открыли, и газ заполнил оба сосуда, увеличив свой объем в n = 3,0 раза. Найти приращение энтропии газа.
3508.
Теплоизолированный цилиндр разделен невесомым поршнем на две одинаковые части. По одну сторону поршня находится один моль идеального газа с показателем адиабаты γ, а по другую сторону — вакуум. Начальная температура газа Т0. Поршень отпустили, и газ заполнил весь цилиндр. Затем поршень медленно переместили в первоначальное положение. Найти приращение внутренней энергии и энтропии газа в результате этих двух процессов.
3509.
Идеальный газ, находившийся в некотором состоянии, расширили до объема V без обмена теплом с окружающими телами. Одинаково, ли будет установившееся давление газа в конечном состоянии, если процесс расширения а) быстрый; б) очень медленный?
3510.
Теплоизолированный сосуд разделен перегородкой на две части так, что объем одной из них в n = 2,0 раза больше объема другой. В меньшей части находится ν1 = 0,30 моля азота, а в большей части ν2 = 0,70 моля кислорода. Температура газов одинакова. В перегородке открыли отверстие, и газы перемешались. Найти соответствующее приращение энтропии системы, считая газы идеальными.
3511.
Кусок меди массы m1 = 300 г при температуре t1 = 97 °С поместили в калориметр, где находится вода массы m2 = 100 г при температуре t2 = 7 °С. Найти приращение энтропии системы к моменту выравнивания температур. Теплоемкость калориметра пренебрежимо мала.
3512.
Два одинаковые теплоизолированные сосуда, соединенные трубкой с краном, содержат по одному молю одного и того же идеального газа. Температура газа в одном сосуде Т1 в другом Т2. Молярная теплоемкость газа при постоянном объеме равна CV. После открывания крана газ пришел в новое состояние равновесия. Найти ΔS — приращение энтропии газа. Показать, что ΔS > 0.
3513.
N атомов газообразного гелия находятся при комнатной температуре в кубическом сосуде, объем которого равен 1,0 см3. Найти: а) вероятность того, что все атомы соберутся в одной половине сосуда; б) примерное числовое значение N, при котором это событие можно ожидать на протяжении времени t ≈ 1010 лет (возраст Вселенной).
3514.
Найти статистический вес наиболее вероятного распределения N = 10 одинаковых молекул по двум одинаковым половинам сосуда. Определить также вероятность такого распределения?
3515.
N молекул идеального газа находятся в некотором сосуде. Разделим мысленно сосуд на две одинаковые половины А и В. Найти вероятность того, что в половине А сосуда окажется n молекул. Рассмотреть случаи, когда N = 5 и n = 0, 1, 2, 3, 4, 5.
3516.
В сосуде объемом V0 находится N молекул идеального газа. Найти вероятность того, что в некоторой выделенной части этого сосуда, имеющей объем V, окажется n молекул. Рассмотреть, в частности, случай V = V0/2.
3517.
Идеальный газ находится при нормальных условиях. Найти диаметр сферы, в объеме которой относительная флуктуация числа молекул η = 1,0•10–3. Каково среднее число молекул внутри такой сферы?
3518.
Один моль идеального газа, состоящего из одноатомных молекул, находится в сосуде при температуре Т0 = 300 К. Как и во сколько раз изменится статистический вес этой системы (газа), если ее нагреть изохорически на ΔT = 1,0 К?
3519.
Найти капиллярное давление: а) в капельках ртути диаметра d = 1,5 мкм; б) внутри мыльного пузырька диаметра d = 3,0 мм, если поверхностное натяжение мыльной воды α = 45 мН/м.
3520.
В дне сосуда со ртутью имеется круглое отверстие диаметра d = 70 мкм. При какой максимальной толщине слоя ртути она еще не будет вытекать через это отверстие?
3521.
В сосуде с воздухом при давлении р0 находится мыльный пузырек диаметра d. Давление воздуха изотермически уменьшили в n раз, в результате чего диаметр пузырька увеличился в η раз. Найти поверхностное натяжение мыльной воды.
3522.
Найти давление в пузырьке воздуха диаметра d = 4,0 мкм, который находится в воде на глубине h = 5,0 м. Атмосферное давление р0 нормальное.
3523.
На дне пруда выделился пузырек газа диаметра d = 4,0 мкм. При поднятии этого пузырька к поверхности воды его диаметр увеличился в n = 1,1 раза. Найти глубину пруда в данном месте. Атмосферное давление нормальное, процесс расширения газа считать изотермическим.
3524.
Найти разность уровней ртути в двух сообщающихся вертикальных капиллярах, диаметры которых d1 = 0,50 мм и d2 = 1,00 мм, если краевой угол θ = 138°.
3525.
Вертикальный капилляр с внутренним диаметром 0,50 мм погрузили в воду так, что длина выступающей над поверхностью воды части капилляра оказалась h = 25 мм. Найти радиус кривизны мениска.
3526.
Стеклянный капилляр длины l = 110 мм с диаметром внутреннего канала d = 20 мкм опустили в вертикальном положении в воду. Верхний конец капилляра запаян. Наружное давление воздуха нормальное. Какая длина х капилляра должна быть погружена в воду, чтобы уровень воды в капилляре совпадал с поверхностью воды вне его?
3527.
Вертикальный капилляр длины l с запаянным верхним концом привели в соприкосновение с поверхностью жидкости, после чего она поднялась в нем на высоту h. Плотность жидкости ρ, диаметр сечения внутреннего канала капилляра d, краевой угол θ, атмосферное давление р0. Найти поверхностное натяжение жидкости.
3528.
Стеклянный стержень диаметром d1 = 1,5 мм вставили симметрично в стеклянный капилляр с диаметром внутреннего канала d2 = 2,0 мм. Затем всю систему установили вертикально и привели в соприкосновение с поверхностью воды. На какую высоту поднимется вода в таком капилляре?
3529.
Две вертикальные пластинки, погруженные частично в смачивающую жидкость, образуют клин с очень малым углом δφ. Ребро клина вертикально. Плотность жидкости ρ, ее поверхностное натяжение α, краевой угол θ. Найти высоту h поднятия жидкости как функцию расстояния х от ребра клина.
3530.
Из круглого отверстия вытекает вертикальная струя воды так, что в одном из горизонтальных сечении ее диаметр d = 2,0 мм, а в другом сечении, расположенном ниже на l = 20 мм, диаметр струи n = 1,5 раза меньше. Найти объем воды, вытекающий из отверстия за одну секунду.
3531.
Капля воды равномерно падает в воздухе. Найти разность между радиусом кривизны поверхности капли в ее верхней точке и радиусом кривизны в нижней точке, расстояние между которыми h = 2,3 мм.
3532.
Между двумя горизонтальными стеклянными пластинками находится капля ртути в форме лепешки радиуса R и толщины h. Считая, что h << R, найти массу m груза, который надо положить на верхнюю пластинку, чтобы расстояние между пластинками уменьшилось в n раз. Краевой угол θ. Вычислить m, если R = 2,0 см, h = 0,38 мм, n = 2,0 и θ = 135°.
3533.
Найти силу притяжения двух параллельных стеклянных пластинок, отстоящих друг от друга на расстояние h = 0,10 мм, после того, как между ними ввели каплю воды массы m = 70 мг. Смачивание считать полным.
3534.
Два стеклянных диска радиуса R = 5,0 см смочили водой и сложили вместе так, что толщина слоя воды между дисками h = 1,9 мкм. Считая смачивание полным, найти силу, которую нужно приложить перпендикулярно к плоскости дисков, чтобы оторвать их друг от друга.
3535.
Две вертикальные параллельные друг другу стеклянные пластины частично погружены в воду. Расстояние между пластинами d = 0,10 мм, их ширина l = 12 см. Считая, что вода между пластинами не доходит до их верхних краев и что смачивание полное, найти силу, с которой они притягиваются друг к другу.
3536.
Найти время исчезновения мыльного пузыря радиуса R, соединенного с атмосферой капилляром длины l и радиусом сечения канала r. Поверхностное натяжение α, коэффициент вязкости газа η.
3537.
Вертикальный капилляр привели в соприкосновение с поверхностью воды. Какое количество тепла выделится при поднятии воды по капилляру? Смачивание считать полным, поверхностное натяжение равно α.
3538.
Найти свободную энергию поверхностного слоя: а) капли ртути диаметра d = 1,4 мм; б) мыльного пузыря диаметра d = 6,0 мм, если поверхностное натяжение мыльной воды α = 45 мН/м.
3539.
Вычислить приращение свободной энергии поверхностного слоя при изотермическом слиянии двух одинаковых капель ртути, каждая диаметра d = 1,5 мм.
3540.
Найти работу, которую нужно совершить, чтобы изотермически выдуть мыльный пузырь радиуса R, если давление окружающего воздуха р0 и поверхностное натяжение мыльной воды α.
3541.
Внутри мыльного пузыря радиуса r находится идеальный газ. Наружное давление р0, поверхностное натяжение мыльной воды α. Найти разность между молярной теплоемкостью газа при нагреве его внутри пузыря и молярной теплоемкостью этого газа при постоянном давлении, С – Ср.
3542.
Рассмотрев цикл Карно для пленки жидкости, показать, что при изотермическом процессе теплота, необходимая для образования единицы площади поверхностного слоя, q = –T•dα/dT, где dα/dT — производная поверхностного натяжения по температуре.
3543.
Площадь мыльной пленки изотермически увеличили на Δσ при температуре Т. Зная поверхностное натяжение мыльной воды α и температурный коэффициент dα/dT, найти приращение: а) энтропии поверхностного слоя пленки; б) внутренней энергии поверхностного слоя.
3544.
Насыщенный водяной пар находится при температуре t = 100 °С в цилиндрическом сосуде под невесомым поршнем. При медленном вдвигании поршня небольшая часть пара массы Δm = 0,70 г сконденсировалась. Какая работа была совершена над газом? Пар считать идеальным газом, объемом жидкости пренебречь.
3545.
Вода со своим насыщенным паром находится в сосуде объемом V = 6,0 л при температуре 250 °С и давлении 40 атм. Удельный объем пара при этих условиях V'n = 50 л/кг. Масса системы (воды с паром) m = 5,0 кг. Найти массу и объем пара.
3546.
Пространство в цилиндре под поршнем, имеющее объем V0 = 5,0 л, занимает один насыщенный водяной пар, температура которого t = 100 °С. Найти массу жидкой фазы, образовавшейся в результате изотермического уменьшения объема под поршнем до V = 1,6 л. Насыщенный пар считать идеальным газом.
3547.
Некоторую массу вещества, взятого в состоянии насыщенного пара, изотермически сжали в n раз по объему. Найти, какую часть η конечного объема занимает жидкая фаза, если удельные объемы насыщенного пара и жидкой фазы отличаются друг от друга в N раз (N > n). Тот же вопрос, но при условии, что конечный объем вещества соответствует середине горизонтального участка изотермы на диаграмме р, V.
3548.
Какое количество тепла необходимо сообщить воде, кипящей при нормальном атмосферном давлении, чтобы превратить m = 1,00 кг воды в пар?
3549.
Вода массы m = 20 г находится при температуре 0°С в теплоизолированном цилиндре под невесомым поршнем, площадь которого S = 410 см2. Внешнее давление равно нормальному атмосферному. На какую высоту поднимется поршень, если воде сообщить количество тепла Q = 20,0 кДж?
3550.
В теплоизолированном цилиндре под невесомым поршнем находится один грамм насыщенного водяного пара. Наружное давление нормальное. В цилиндр ввели m = 1,0 г воды при температуре t0 = 22 °С. Пренебрегая теплоемкостью цилиндра и трением, найти работу, которую произвела сила атмосферного давления при опускании поршня.
3551.
Если дополнительное давление Δр насыщенных паров над выпуклой сферической поверхностью жидкости значительно меньше давления пара у плоской поверхности, то Δр = (ρп/ρж)•2α/r, где ρп и ρж — плотности пара и жидкости, α — поверхностное натяжение, r — радиус кривизны поверхности. Найти с помощью этой формулы диаметр капелек воды, при котором давление насыщенных паров на η = 1,0% превышает давление паров над плоской поверхностью при температуре t = 27 °С. Пар считать идеальным газом.
3552.
Найти массу всех молекул, вылетающих за одну секунду с одного квадратного сантиметра поверхности воды в находящийся над ней насыщенный водяной пар при температуре t = 100 °С. Считать, что η = 3,6% всех молекул водяного пара, падающих на поверхность воды, ею задерживаются.
3553.
Найти давление насыщенного пара вольфрама при температуре Т = 2000 К, если известно, что при этой температуре вольфрамовая нить, испаряясь в высоком вакууме, теряет в единицу времени с единицы поверхности массу μ = 1,2•10–13 г/(с•см2).
3554.
На какую величину возросло бы давление воды на стенки сосуда, если бы исчезли силы притяжения между ее молекулами?
3555.
Найти внутреннее давление pi в жидкости, если известны ее плотность ρ и удельная теплота парообразования q. Считать, что теплота q равна работе против сил внутреннего давления и жидкость подчиняется уравнению Ван-дер-Ваальса. Вычислить pi у воды.
3556.
Показать, что для вещества, подчиняющегося уравнению Ван-дер-Ваальса, в критическом состоянии справедливы соотношения (2.6а) и (2.6б).
У к а з а н и е. Использовать тот факт, что критическому состоянию соответствует точка перегиба на изотерме р(V).
3557.
Вычислить постоянные Ван-дер-Ваальса для углекислого газа, если его критическая температура Ткр = 304 К и критическое давление ркр = 73 атм.
3558.
Найти удельный объем бензола (С6Н6) в критическом состоянии, если его критическая температура Ткр = 562 К и критическое давление ркр = 47 атм.
3559.
Записать уравнение Ван-дер-Ваальса в приведенных параметрах π, ν и τ, приняв за единицы давления, объема и температуры соответствующие критические величины. Используя полученное уравнение, найти, во сколько раз температура газа больше его критической температуры, если давление газа в 12 раз больше критического, а объем газа вдвое меньше критического.
3560.
Зная постоянные Ван-дер-Ваальса, найти: а) наибольший объем, который может занимать вода массы m = 1,00 кг в жидком состоянии; б) наибольшее давление насыщенных паров воды.
3561.
Вычислить температуру и плотность углекислого газа в критическом состоянии, считая газ ван-дер-ваальсовским.
3562.
Какую часть объема сосуда должен занимать жидкий эфир при комнатной температуре, чтобы при достижении критической температуры он оказался в критическом состоянии? Для эфира Ткр = 467 К, ркр = 35,5 атм, М = 74 г/моль.
3563.
Показать, что положение прямой 1—5, соответствующей изотермически-изобарическому фазовому переходу, таково, что площади I и II, ограниченные этой прямой и изотермой Ван-дер-Ваальса, равны друг другу (рис. 2.5).
3564.
Какая часть воды, переохлажденной при нормальном давлении до температуры t = –20 °С, превратится в лед при переходе системы в равновесное состояние? При какой температуре переохлажденной воды она целиком превратится в лед?
3565.
Найти приращение температуры плавления льда вблизи 0 °С при повышении давления на Δр = 1,00 атм, если удельный объем льда на ΔV = 0,091 см3/г больше удельного объема воды.
3566.
Найти удельный объем насыщенного водяного пара при нормальном давлении, если известно, что уменьшение давления на Δр = 3,2 кПа приводит к уменьшению температуры кипения воды на ΔT = 0,9 К.
3567.
Определить давление насыщенного водяного пара при температуре 101,1 °С, считая его идеальным газом.
3568.
В закрытом сосуде находится небольшое количество воды и ее насыщенный пар при температуре t = 100 °С. На сколько процентов увеличится масса насыщенного пара при повышении температуры системы на ΔT = 1,5 К? Пар считать идеальным газом и удельный объем воды пренебрежимо малым по сравнению с удельным объемом пара.
3569.
Найти давление насыщенного пара как функцию температуры р (Т), если при температуре Т0 его давление р0. Считать, что: удельная теплота парообразования q не зависит от Т, удельный объем жидкости пренебрежимо мал по сравнению с удельным объемом пара, насыщенный пар подчиняется уравнению состояния идеального газа. Выяснить, при каких условиях эти упрощения допустимы.
3570.
Лед, находившийся при нормальных условиях, подвергли сжатию до давления р = 640 атм. Считая, что понижение температуры плавления льда в данных условиях линейно зависит от давления, найти, какая часть льда растаяла. Удельный объем воды на ΔV' = 0,09 см3/г меньше удельного объема льда.
3571.
Вблизи тройной точки давление р насыщенного пара двуокиси углерода зависит от температуры Т как lg р = a – b/Т, где a и b — постоянные. Если р — в атмосферах, то для процесса сублимации a = 9,05 и b = 1,80 кК, а для процесса испарения a = 6,78 и b = 1,31 кК. Найти: а) температуру и давление в тройной точке; б) значения удельных теплот сублимации, испарения и плавления вблизи тройной точки.
3572.
Воду массы m = 1,00 кг нагрели от температуры t1 = 10 °С до t2 = 100 °С, при которой она вся превратилась в пар. Считая пар идеальным газом, найти приращение энтропии системы.
3573.
Лед с начальной температурой t1 = 0 °С в результате нагревания превратили сначала в воду, а затем в пар при температуре t2 = 100 °С. Найти приращение удельной энтропии системы, считая пар идеальным газом.
3574.
Кусок меди массы m = 90 г при температуре t1 = 90 °С положили в калориметр, в котором находился лед массы 50 г при температуре –3 СС. Найти приращение энтропии куска меди к моменту установления теплового равновесия.
3575.
Кусок льда массы m1 = 100 г при температуре t1 = 0°С поместили в калориметр, в котором находилась вода массы m2 = l00 г при температуре t2. Пренебрегая теплоемкостью калориметра, найти приращение энтропии системы к моменту установления теплового равновесия. Рассмотреть два случая: a) t2 = 60 °С; б) t1 = 94 °С.
3576.
В калориметр, наполненный большим количеством льда при температуре t1 = 0°С, вылили m = 5,0 г расплавленного свинца, находившегося при температуре плавления t2 = 327 °С. Найти приращение энтропии системы свинец — лед к моменту установления теплового равновесия. Удельная теплота плавления свинца q = 22,5 Дж/г, его удельная теплоемкость с = 0,125 Дж/(г•К).
3577.
Водяной пар, заполняющий пространство под поршнем в цилиндре, сжимают (или расширяют) так, что он все время остается насыщенным, находясь на грани конденсации. Найти молярную теплоемкость С пара в данном процессе как функцию температуры Т, считая пар идеальным газом и пренебрегая удельным объемом жидкости по сравнению с удельным объемом пара. Вычислить С при t1 = 100 °С.
3578.
Один моль воды, находившийся в равновесии с пренебрежимо малым количеством своего насыщенного пара при температуре Т1, перевели целиком в насыщенный пар при температуре Т2. Найти приращение энтропии системы. Пар считать идеальным газом, удельным объемом жидкости пренебречь по сравнению с удельным объемом пара.
3579.
Вычислить, какая часть молекул газа: а) пролетает без столкновений расстояния, превышающие среднюю длину свободного пробега λ; б) имеет длины свободного пробега в интервале от λ до 2λ.
3580.
Узкий пучок молекул входит в сосуд с газом, давление которого достаточно низкое. Найти среднюю длину свободного пробега молекул пучка, если поток молекул в пучке убывает в η раз на расстоянии Δl вдоль пучка.
3581.
Пусть αdt — вероятность того, что молекула газа испытывает столкновение в течение времени dt, α — постоянная. Найти: а) вероятность того, что молекула не испытает столкновения в течение времени t; б) среднее время между столкновениями;
3582.
Найти среднюю длину свободно пробега и среднее время между столкновениями молекул газообразного азота, находящегося: а) при нормальных условиях; б) при температуре t = 0°С и давлении р = 1,0 нПа (такое давление позволяют получать современные вакуумные насосы).
3583.
Во сколько раз средняя длина свободного пробега молекул азота, находящегося при нормальных условиях, больше среднего расстояния между его молекулами?