Срочно нужен ответ+решение, физика.

Решение. dQ=A+dU; dQ=0; A=-dU; P*V^(b)=const; b=Cp/Cv; dA=P*dV; A=интеграл от P*dV;
P=P1*(V1/V)^b; A=интеграл от (P1*(V1/V)^b)*dV=(P1*(V1^b)*(V^(-b+1))/(-b+1); Надо подставить пределы интегрирования (отV1 доV2 ).Конечная формула работы: A=n*((P1*V1)/(b-1))*(1-(V1/V2)^(b-1)); V2/V1=5;b=1,4; n=10^3; P1=10^5; T1=273; V1=(n*R*T1)/P1; R=8,31.А теперь попробуйте все посчитать!

T = 300 К
p = 1,3102 Па

M1 = 0,7 M

Решение
При данном давлении газ можно считать идеальным. Согласно основному уравнению молекулярно-кинетической теории:
р=nkT,
откуда n=p/kT.
С одной стороны, масса каждого из газов:

M1=c1M, (1)

n1 - ?

n2 - ?

M2=c2M,
где M - масса смеси;
с1 и с2 - процентное содержание азота и гелия.
С другой стороны, масса каждого из газов:
(2)
где V - объем газа;
- молярная масса газа;
i/NА - масса молекулы.
Приравнивая правые части уравнений (1) и (2), получим:
c1M=; c2M=;
откуда n1/n2==1/3. Так как n1+n2=n,
то n1==0,81022 м-3, n2==2,41022 м-3.
Ответ: n1==0,81022 м-3, n2==2,41022 м-3.
Задача 2 Найти среднюю квадратичную скорость, среднюю кинетическую энергию поступательного движения и среднюю полную кинетическую энергию молекул азота и гелия при температуре 27 0С. Определить полную энергию всех молекул 100 г каждого из газов.
T = 300 К
M1 = 0,1 кг
Не = 410-3 кг/моль

N2 = 2810-3 кг/моль

Решение
Средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы идеального газа определяется как
<Е>=kT.
<e>=6,210-21 Дж, причем средние энергии поступательного движения одной молекулы азота и гелия одинаковы.
Средняя квадратичная скорость молекул газа зависит от массы его молекул:

<кв> - ?
E - ?

W - ?

<кв>=. (1)
Для расчета средней квадратичной скорости выражение (1) удобно преобразовать, умножив числитель и знаменатель на NA.
<кв>=;
<кв>=13,7102 м/с - для гелия;
<кв>=5,17102 м/с - для азота.
Средняя полная энергия молекулы зависит от числа степеней свободы молекулы:
<e0>=.
Полная кинетическая энергия всех молекул, равная для идеального газа его внутренней энергии, может быть найдена как произведение Е0 на число всех молекул:
Е=U=Е0N; N=.
Гелий - одноатомный газ i=3, тогда <e0>=6,210-21 Дж.
Азот - двухатомный газ i=5, тогда <e0>=10,410-21 Дж.
Полная энергия всех молекул
Е=.
Для гелия W=93,5103 Дж; для азота W=22,3103 Дж.
Ответ: для гелия W=93,5103 Дж; для азота W=22,3103 Дж
Задача 3 Рассчитать среднюю длину свободного пробега молекул азота, коэф-фициент диффузии и вязкость при давлении р=105 Па и температуре 17 0С. Как изменятся найденные величины в результате двукратного увеличения объема газа: 1) при постоянном давлении; 2) при постоянной температуре? Эффективный диаметр молекул азота d=3,710-8см.
p = 105 Па
T = 300К
V2 = 2V1
p - const
T - const

d = 3,710-10 м

Решение
Средняя длина свободного пробега и коэффициенты переноса могут быть рассчитаны по следующим формулам:
; (1)
; (2)
, (3)
где n - концентрация молекул газа;
<> - средняя скорость молекулы;

m0 - масса одной молекулы;

- ?
D - ?

- ?

Концентрацию молекул можно определить из уравнения p=nkT:
n=p/kT подставим в уравнение (1):
6,510-8 м.
Средняя скорость ==470 м/с;
Тогда D=110-5 м2/с.
Для расчета подставим (1) в (3):
1,210-5 .
Как видно из выражения (1), длина свободного пробега зависит только от концентрации молекул. При двукратном увеличении объема концентрация уменьшится вдвое. Следовательно, при любом процессе 2/1=2.
В выражение для коэффициента диффузии входит не только длина свободного пробега, но и средняя скорость. Тогда:
При р=const объем прямо пропорционален температуре: Т2/Т1=V2/V1=2, тогда D2/D1=.
При Т=const D2/D1=2/1=2.
Вязкость зависит от скорости молекул, следовательно, и от температуры, т. е.
,
при р=const ;
при Т=const .
Ответ: =6,510-8 м; D=110-5 м2/с; =1,210-5 .
Задача 4 Пылинки массой 10-18 г. взвешены в воздухе. Определить толщину слоя воздуха, в пределах которого концентрация пылинок различается не более чем на 1%. Температура воздуха во всем объеме одинакова: Т=300 К.
m1 = 10-21 кг
T = 300 К