Сборник задач по физике. Громов Ю.Ю - 57 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

25) 10 г кислорода находятся под давлением 0,303 МПа при температуре 10 °С. После расширения
вследствие нагревания при постоянном давлении кислород занял объем 10 л. Найти объем газа до
расширения и температуру газа после расширения.
26) Из баллона со сжатым водородом вместимостью 10 л из-за неисправности утекает газ. При 7 °С
давление в баллоне 5 МПа. Давление не изменилось и при 17 °С. Определить, сколько газа утекло.
27) Определить плотность смеси, состоящей из 4 г водорода и 32 г кислорода, при температуре 7 °С
и давлении 93 кПа.
28) Имеются два сосуда с газом: один вместимостью 3 л, другой 4 л. В первом сосуде газ на-
ходится под давлением 202 кПа, а во втором 101 кПа. Под каким давлением будет находиться газ, если
эти сосуды соединить между собой? Температура в сосудах одинакова и постоянна.
29) Сколько молекул воздуха будет находиться в 1 см
3
сосуда при 10 °С, если воздух в сосуде отка-
чан до давления 1,33 мкПа?
30) В озере на глубине 100 м при температуре 8 °С находится в равновесии шар массой 400 г, на-
полненный воздухом. Найти массу воздуха внутри шара, если атмосферное давление 99,7 кПа.
31) В одном баллоне емкостью 2 л давление газа 0,33 ⋅ 10
5
Па, в другом, емкостью 6 л, давление газа
0,66 ⋅ 10
5
Па. Баллоны соединяются трубкой. Какое давление установится в баллонах? Процесс считать
изотермическим.
32) До какой температуры нужно нагреть колбу с воздухом при 20 °С, чтобы его плот-
ность уменьшилась в 1,5 раза?
33) Найти массу одной молекулы водорода.
34) Сколько молекул воды содержится в капле массой 0,2 кг?
35) Вычислить массу одной молекулы озона О
3
, углекислого газа CO
2
и метана CH
4
.
3.2 ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ. РАБОТА В ТЕРМОДИНАМИКЕ
Сумма кинетической и потенциальной энергий всех молекул называется внутренней энергией тела:
cmTU
=
.
Здесь с – удельная теплоемкость тела; m – масса тела; T – температура тела.
Изменение внутренней энергии тела может происходить в результате двух процессов: теплообмена
и превращения механической энергии во внутреннюю энергию тела.
В первом процессе мерой измерения внутренней энергии ∆U является количество теплоты Q, а во
втором – механическая работа А.
В общем случае количество теплоты, сообщенное телу, идет на изменение внутренней энергии тела
и на совершение телом работы над внешней средой:
AUQ
+
∆
=
.
Это уравнение является первым началом термодинамики.
Рассмотрим два частных случая изменения внутренней энергии.
1 Изменение внутренней энергии при теплообмене без совершения механической работы. В этом
случае
UQ
∆
=
.
Изменение внутренней энергии ∆U можно подсчитать из следующих соотношений:
TcmU
∆
=
∆
при нагревании или охлаждении;
mU
λ
=
∆

Страницы