Сборник задач по физике с примерами решений. Молекулярная физика и термодинамика. Электромагнетизм. Александров В.Н - 25 стр.

         Отсюда получим:
                             UV    CV  T2  T1  .               (7)
          в) Нагревание газа от Т1 до Т2 производится адиабатно. В этом слу-
     чае Q=0 и Uад =-А. В адиабатном процессе:
                     U ад  A    CV  T    CV  T2  T1  . (8)
          Хотя в адиабатном процессе система тепловой энергии не получает,
     увеличение температуры газа происходит за счет его сжатия внешними
     силами. Выражения (5), (7) и (8) идентичны, что подтверждает, что
     внутренняя энергия идеального газа не зависит от процесса перехода.
                              10 3  5
                      U                 8 ,31  50  32,5 Дж.
                                      3 
                              32  10  2
     Ответ: U=32,5 Дж.
4.3 Плотность некоторого двухатомного газа при нормальных условиях
    =1,43кг/м3. Найти удельные теплоемкости ср и сV этого газа. (Ответ:
    сV=648 Дж/кг·К; ср=908 Дж/кг·К).
4.4 Найти удельную теплоемкость ср газовой смеси, состоящей из 1=3кмоль
    аргона и количества 2=2 кмоль азота. (Ответ: ср=684 Дж/кг·К).
4.5 Найти внутреннюю энергию U двухатомного газа, находящегося в сосуде
    объемом V=2л под давлением Р=150кПа. (Ответ: U=750Дж).
4.6 В закрытом сосуде находится смесь азота (m1=56г) и кислорода (m2=64г).
    Определить изменение внутренней энергии этой смеси, если ее охладили
    на 200С. (Ответ: 1,66 кДж).
4.7 Какая часть количества теплоты, подводимой к идеальному газу при изо-
    барном процессе, расходуется на увеличение внутренней энергии газа и
    какая часть – на работу, совершаемую газом при расширении, если газ
    а) одноатомный, б) двухатомный в) многоатомный? (Ответ: а)0,6; 0,4;
    б) 0,71; 0,28; в)0,75; 0,25).
4.8 В закрытом сосуде находится масса          m=14г азота при давлении
                                      0
    Р1=0,1МПа и температуре t1=27 С. После нагревания давление в сосуде
    повысилось в 5 раз. До какой температуры t2 был нагрет газ? Найти
    объем сосуда V и количество теплоты Q, сообщенное газу. (Ответ:
    t2=12270С ; V=12,5л; Q=12,46 кДж).
4.9 На нагревание массы m=40г кислорода от температуры t1=160С до
    t2=400С затрачено количество теплоты Q=623Дж. При каких условиях
    нагревался газ (при постоянном объеме или при постоянном давлении)?
    (Ответ: при V=const).
4.10 Какую массу m углекислого газа можно нагреть при Р= const от темпе-
      ратуры t1=200С до t2=1000С количеством теплоты Q=222Дж? Определите
      изменение средней кинетической энергии одной молекулы? (Ответ:
      m=3,67·10-3кг; i=3,3·10-21Дж).

24