Тема: "Газовые законы"
Попробуйте решить четыре задачи:
1. Цилиндрический сосуд сечения S = 10 см2 закрыт поршнем массы m = 5 кг. При движении сосуда вниз с ускорением 4g объём газа под поршнем увеличился в 2 раза. Температура газа не изменилась. Найти внешнее давление.
2. Сосуд разделён на две части закреплённой перегородкой. В одну часть сосуда помещают ν молей кислорода, в другую – 2ν молей гелия. В некоторый момент времени перегородка становится проницаемой для гелия (но непроницаемой для кислорода). Найти отношение объёмов частей сосуда, если давление газа в той части, где первоначально был кислород, увеличилось в n = 1,5 раза. Температуры газов одинаковы и не меняются в течение процесса.
3. Внутри трубы, наполненной воздухом и закрытой с обоих торцов, может скользить без трения поршень массой m = 4 кг, плотно прилегающий к стенкам трубы. Площадь поршня S = 200 см2. Определите отношение объёмов воздуха в трубе по обе стороны от поршня при её соскальзывании по наклонной плоскости, образующей с горизонтом угол α = 60°. Коэффициент трения между трубой и наклонной плоскостью µ = 0,25. Известно, что в горизонтально лежащей трубе поршень занимает среднее положение, при этом давление воздуха в трубе р = 1,25·103 Па. Температура воздуха в трубе постоянна.
4. Серный ангидрид SO3 в количестве ν1 = 1 моль поместили в замкнутый сосуд и нагрели до температуры T1 = 1000 К, при которой он частично диссоциирует на сернистый ангидрид и кислород согласно реакции SO3 = SO2 + 1/2 O2. Степень диссоциации в этих условиях оказалась равной α1 = 0,2 (т.е. 20% первоначально имевшихся молекул SO3 распались на SO2 и О2). Когда в тот же сосуд поместили ν2 = 0,4 моля SO3, то для получения такого же, как в первом опыте, давления, газ пришлось нагреть до температуры T2 = 2000 К. Определить степень диссоциации SO3 во втором опыте – α2.
Полезная статья:
1. Черноуцан А. Задачи с поршнями и перегородками // Квант. – 2012. – №3.