Механика и молекулярная физика. Ковалева Г.Е - 125 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СтГАУ | Ставрополь

Составители: 

Рубрика: 

125
Дано:
m = 1 кг
Т
1
= 300 К
V
1
= 0,5 м
3
р
2
= 3 р
1
μ = 0,028 кг/моль
V
2
- ? T
2
- ? ΔU - ?
Решение: При адиабатическом процессе соотношения
между давлениями, объемами и температурами
устанавливается уравнениями Пуассона:
2 1
1 2
p V
p V
; (1)
1
2 2
1 1
T p
T p
, (2)
где
p
V
c
i 2
, i = 5 – число степеней азота (двухатомного газа); γ = 1,4.
Из формулы (1) найдем:
2
2 1 1 1
1 2 2
p
ln
p V V p
ln ln ln
p V V
;
3
1 1 1 1
2 2
2 2 2
V 5 ln3 V V V
ln ln 0,78 2,2 V V 0,5
м
V 7 V V 2,2
.
Из Формулы (2):
1
2
2 1
1
p
T T
p
. Вычислим:
2
1,4 1
T 300 3 411 K
1,4
.
Изменение внутренней энергии в адиабатическом процессе равно
работе, совершенной газом:
V 2 1
m
A C T T
M
, где
V
i
C R
2
, тогда:
2 1
i Rm
A T T
2 M
.
Вычислим:
3
3
5 8,31 1
A 411 300 82,4 10
Дж 82,4кДж
2 28 10
.
Ответ: V
0,5 м
,T
411 К, А
82,4 кДж.
Задача № 5. Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, за
цикл совершает работу 1,5∙10
5
Дж. Температура нагревателя 400К,
температура холодильника 260К. Найти КПД машины, количество теплоты,
получаемое машиной за 1 цикл от нагревателя, и количество теплоты,
отдаваемое за 1 цикл холодильнику.
Дано:
А= 1,5∙10
5
Дж
1
T
= 400 К
2
T
= 260 К
21
,, QQ
– ?
Решение: КПД цикла
1
21
T
TT
, с другой стороны
1
Q
A
, где
1
Q – количество теплоты, полученное рабочим
телом от нагревателя.
Приравнивая правые части, после преобразований, получим:
21
1
1
TT
TA
Q
.

Страницы