Блум таксономиясының «білу» деңгейі бойынша сұрақтар
2Фко МФ 90 жауап
- Бұл бет үшін навигация:
- Дано: Си кДж
|
Решение: Из уравнения Менделеева - Клапейрона выразим Тогда средняя арифметическая скорость Средняя квадратичная скорость Наиболее вероятная скорость Ответ: |
Қандай биіктікте газдың тығыздығы оның теңіз бетіндегі тығыздығының 50 процентін құрайды? Температураны тұрақты және 00С деп аламыз. Есепті ауа және сутегі үшін шығару керек.
|
Дано:
Барометрическая формула Из уравнения Менделеева-Клапейрона выразим плотность Отношение плотностей Искомая высота |
Решение: |
Үш атомды газдың 0,5 кмолі бостыққа қарай 0,5 м3-тан 3м3-қа дейін адиабаталы ұлғаяды. Осы уақыттағы газдың температурасы 12,20С-қа төмендейді. Осы белгілерге сүйеніп Ван-дер-Ваальстің теңдеуіндегі а тұрақтысын табу керек.
|
ν = 0,5 кмоль = 0,5·103 моль i = 6 V1 = 0,5 м3 V2 = 3 м3 ΔТ = 12,2 К |
|
a - ? |
760 мм сын.бағ. қысымдағы және 100С температурадағы ауаның диффузия коэффициенті мен ішкі үйкеліс коэффициентін табу керек. Ауа молекуласының диаметрі 3·10-10 м-ге тең деп аламыз.
Дано:
|
μ = 29·10-3 кг/моль р = 101,3 кПа = 1б013·105 Па T = 10 °С = 283К ΔТ = 100 К ______________________________ |
|
D - ? η - ? |
Коэффициент диффузии
Средняя арифметическая скорость
Средняя длина свободного пробега молекул
Концентрация молекул
Тогда
Коэффициент вязкости
Из уравнения Менделеева-Клапейрона
выражаем плотность
Тогда
5. 70С температурады 12 г газдың алатын көлемі 4·10-3 м3. Тұрақты қысымда газды қыздырғаннан кейін оның тығыздығы 6·10-4 г/см3-ке тең болады. Газды қандай температураға дейін қыздырған.
Дано:
|
m = 12 г = 0,012 кг V = 4 л = 4·10-3 м3 Т1 =7 °С = 280 К ρ = 0,6 кг/м3 |
|
T2 - ? |
равнение Менделеева - Клапейрона
Температура газа после нагревания при постоянном давлении
Давление газа
Тогда
6. Көлемі 0,02 м3баллонның ішіндегі азот молекуласының ілгерілемелі қозғалысының кинетикалық энергиясы 5·103 Дж-ға тең, ал оның молекуласының орташа квадраттық жылдамдығы 2·103 м/с-қа тең. Баллондағы азоттың мөлшерін және азоттың үстіне түсірілген қысымды табу керек.
|
Дано: |
Си |
|
кДж |
|
|
|
|
|
|
|
|
Найти: |
|
|
m-? |
|
|
p-? |
|
Энергия поступательного движения одной молекулы азота
Домножим правую и левую стороны на количество молекул N
Учитывая что
,
Можно записать
Выражаем массу
кг=2,5г
С другой стороны энергия поступательного движения одной молекулы
,
,
,
,
,
,
Па=167кПа
760 мм сын.бағ. қысымдағы және 100С температудағы ауаның диффузия коэффициенті мен ішкі үйкеліс коэффициентін табу керек. Ауа молекуласының диаметрі 3·10-10 м-ге тең деп аламыз.
Дано:
|
μ = 29·10-3 кг/моль р = 101,3 кПа = 1б013·105 Па T = 10 °С = 283К ΔТ = 100 К ______________________________ |
|
D - ? η - ? |
Коэффициент диффузии
Средняя арифметическая скорость
Средняя длина свободного пробега молекул
Концентрация молекул
Тогда
Коэффициент вязкости
Из уравнения Менделеева-Клапейрона
выражаем плотность
Тогда
8. Егер сутегі молекулаларының орташа квадраттық жылдамдығы 800 м/с, ал тығыздығы 2,4 кг/м3 болса,онда оның қысымы неге тең?
p= ρV^2/ 3
p= 2,4*(800)^2 / 3=1536000/3=512000 па
Ыдыстың ішінде 10-10 кмоль оттегі мен 10-6г азот бар. Қоспаның температурасы 1000С-ге тең. Сонымен бірге ыдыстағы қысым 10-10 мм сын. бағ.-на тең. Ыдыстың көлемін, оттегі мен азоттың парциал қысымдарын, осы ыдыстың 1 см3 көлеміндегі молекулалар санын табу керек.
Дано:
|
ν1 = 10−7 молей m2 = 10−6 г = 1·10-9 кг Т = 100 °С = 373 К р = 133 мПа =133·10-3 Па μ1 = 32 ·10-3 кг/моль μ2 = 28 ·10-3 кг/моль |
|
V - ? р1 и р2 - ? n - ? |
По закону Дальтона
(1)
Из уравнения Менделеева – Клапейрона
находим парциальные давления
(2)
Масса кислорода
Объем смеси
Молярная масса смеси
Парциальные давления
Концентрация молекул
10. 2 кмоль көмірқышқыл газы тұрақты қысымда 500С-қа қыздырылады. Оның ішкі энергиясының өзгерісін, ұлғаю жұмысын, газға берілген жылу мөлшерін табу керек.
Дано:
|
Ν = 2 кмоль = 2·103 моль ΔT=50 К p = const |
|
A - ? ΔU - ? Q - ? |
Решение:
Работа А расширения газа
Изменение внутренняя энергия трёхатомного газа
Количество теплоты Q, сообщенное газу
Ответ:
11. 100С температурадағы және 105 Н/см2 қысымдағы ауаның жылу өткізгіштік коэффициентін табу керек. Ауа молекуласының диаметрі 3·10-8 см деп аламыз.
Дано:
|
р = 100 кПа = 1·105 Па Т = 10°С=283 К σ = 0,3 нм = = 0,3 ·10-9 м |
|
κ - ? |
Теплопроводность
Удельная теплоемкость
Средняя арифметическая скорость
Средняя длина свободного пробега λ молекул кислорода
Концентрация молекул
Тогда
Из уравнения Менделеева - Клапейрона
выразим плотность
Теплопроводность
Көлемі 5 л ыдыстың ішінде екі атомды газдың 4·1022 молекулалары орналасқан. Газдың жылу өткізгіштік коэффициенті К=1,014 Вт/мК. Осы жағдайдағы газдың диффузия коэффициентін табу керек.
Дано:
|
V = 2 л = 2·10-3 м3 N = 4·1022 i = 5 κ = 14 мВт/ (м·К)= 14·10-3Вт/ (м·К) |
|
D - ? |
Решение:
Теплопроводность
Удельная теплоемкость
Плотность
Коэффициент диффузии
13. Қалыпты жағдайда тұрған 1 кмоль азот V1 көлемнен V2=5V1 көлемге дейін адиабаталы ұлғаяды. Мыналарды: 1) газдың ішкі эенргиясының өзгерісін, 2) ұлғаю уақытындағы істелген жұмысты табу керек.
Дано:
|
ν = l кмоль = 1·103 моль V2 = 5V1 Т1 = 0°С = 273 К р = 1,013·105 Па i = 5 pVγ =const _____________________________ |
|
ΔU- ? A - ? |
Решение:
Работа газа при адиабатическом процессе
где γ – показатель адиабаты
Работа газа при адиабатическом процессе равна изменению внутренней энергии, взятой со знаком минус.
Тогда
14. 2 м3 газдың изотермиялық ұлғаю уақытындағы қысымы 5 атм-дан 4 атм-ға дейін өзгерді. Осы уақыттағы істелінген жұмысты табу керек.
Дано:
|
V = 2 м3 p1 = 0,5 МПа = 0,5·106 Па р2 = 0,4 МПа = 0,4·106 Па Т = const |
|
А - ? |
Работа А изотермического расширения газа
Из закона Бойля-Мариотта для изотермического процесса
Тогда работа
Из уравнения Менделеева-Клапейрона
Выразим количество вещества
Тогда работа
15. 170С температурада және 1,5·105 Па қысымда гелийдің диффузия коэффициентін табу керек. Гелий үшін Тк=5,2 К және Рк =0,23·10-6 Па деп есептеп, гелий атомының эффективті диаметрін есептеп шығару керек.
Дано:
|
μHe = 4·103 кг/моль T = 17° С = 290 К p = 150 кПа =1,5·105 Па Тк = 5,2 К рк = 0,23 МПа = 0,23·106 Па реальный газ; |
|
D - ? |
Коэффициент диффузии
Средняя арифметическая скорость
Средняя длина свободного пробега молекул
Концентрация молекул
Тогда
Постоянная b, входящая в уравнение Ван-дер-Ваальса,
приближенно равна учетверенному собственному объему молекул
,
Объем всех молекул
где - объем одной молекулы,
NA – число Авогадро
С другой стороны,
Отсюда объем одной молекулы
С другой стороны объем одной молекулы
Замечая, что — постоянная Больцмана, получим
16. 200С температурадағы 1 м3 тұйық көлемдегі ауаның салыстырмалы ылғалдылығы 60%-ке тең. Су буы қанығу үшін осы көлемдегі судың қаншасы тағы да буға айналуы тиіс.
Дано:
|
табл. VIII μ = 0,018 кг/моль V = 1 м3 ω = 0,6 T = 20 °С = 293 K |
|
Δт - ? |
Решение:
|
t, °С |
pн, Па |
|