Индивидуальное домашнее задание по теме "Молекулярная физика и термодинамика"

Вариант № 6

1. Каково среднее время жизни потока u + -мезонов, движущихся со скоростью v = 0,73 c, если собственное среднее время жизни 2,5 10–8 с? Какое расстояние проходит мезон за среднее время его жизни? Ответ: 3,6 10–8 с; 800 см 2. Какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти u-мезон (мюон), чтобы его продольный размер стал в два раза меньше поперечного? Ответ: 106 МВ 3. Баллон емкостью 5 л содержит смесь гелия и водорода при давлении 600 кПа. Масса смеси равна 4 г, массовая доля гелия равна 0,6. Определить температуру смеси. Ответ: 258 К 4. Определить энергию вращательного движения молекул, содержащихся в 1 кг азота при температуре 7 С. Ответ: 83 кДж 5. При постоянном давлении 12 м3 водяных паров были нагреты от температуры 127 С до 227 С. Начальное давление водяных паров 1,2. 105 Па. Определить количество теплоты, необходимое для нагревания, если Cp =33700 Дж/кмоль К. Ответ: 1.46 МДж 6. Азот массой 200 г расширяется изотермически при температуре 280 К, причем объем газа увеличивается в 2 раза. Найти совершенную при расширении работу газа. Ответ: 11.6 кДж 7. 1 кмоль двухатомного газа совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар. Начальное состояние газа характеризуется параметрами P1=12 кПа, V1=2 л. Максимальное давление за цикл Pmax=20 кПа, максимальный объем за цикл Vmax=3 л. Определить КПД цикла. Ответ: 0.073 8. Найти изменение энтропии при изотермическом расширении 2 кг кислорода от объема V до 5 V. Ответ: 831 Дж/К