ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
2
22
1
11
T
Vp
T
Vp
=
.
(24)
Пользуясь этой формулой, можно получить для законов
Гей-Люссака и Шарля другие выражения.
При изобарическом процессе р = const, следовательно,
р
1
=р
2
=р. Сокращая уравнение на р, получим закон Гей-Люссака
в таком виде:
2
2
1
1
T
V
T
V
=
или
2
2
1
1
T
V
T
V
=
,
(25)
т. е. объем газа при неизменном давлении прямо пропорционален
абсолютной температуре.
При изохорическом процессе V = const, следовательно,
V
1
=V
2
=V. Сокращая уравнение (24) на V, получим закон Шарля
в таком виде:
2
2
1
1
T
p
T
p
=
или
2
1
2
1
T
T
p
p
=
,
(26)
т. е. при изохорическом процессе давление газа прямо
пропорционально абсолютной температуре.
Процессы, при которых передача теплоты между телами и
окружающей средой настолько ничтожна, что ею можно
пренебречь, называются адиабатическими. Поскольку при этом
δQ = 0, то первое начало термодинамики для адиабатического
процесса можно записать как
A
dU
δ
=− ,
(27)
где dU – изменение внутренней энергии.
Совместное применение этого выражения и уравнения
Клапейрона–Менделеева позволяют получить уравнение,
описывающее адиабатический процесс в идеальном газе. Для этого
запишем (27) в виде
V
M
PdV C dT
µ
=− .
(28)
Определив полные дифференциалы от правой и левой частей
уравнения Клапейрона–Менделеева, получим
33
3312211
3
))((
mc
mctmcmc
t
θ
θ
+
−
+
= .
При сгорании топлива всегда выделяется гораздо больше
теплоты, чем используется в полезных целях. В автомобильном
двигателе лишь 21% количества теплоты идет на полезную работу,
а остальные 79% расходуются бесполезно. Чтобы судить о качестве
работы тепловой установки, находят коэффициент полезного
действия, который выражается в процентах.
Задача 32. Коэффициенты теплопроводности латуни и цинка почти
одинаковы. Удельные теплоемкости их тоже почти равны.
Плотность латуни заметно больше плотности цинка. Какая из двух
кружек со стенками одинаковой толщины быстрее прогреется при
наливании кипятка: латунная или цинковая?
Задача 33. Сколько теплоты нужно затратить, чтобы вскипятить 2
кг воды, взятой при 100°С в алюминиевой
кастрюле массой 0,3 кг?
Задача 34. Для нагревания кирпича массой 5 кг от 10 до 35°С было
затрачено 80 ккал теплоты. Определить удельную теплоемкость
кирпича.
Задача 35. Раскаленный уголь был вынут из печи и быстро
погружен в калориметр массой 100 г и удельной теплоемкостью
0,09 кал/(г⋅град), содержащий 250 г воды при 150°С. Температура
воды поднялась
до 400°С. Масса угля была определена
впоследствии (после измерения окончательной температуры смеси)
и оказалась равной 50 г. Определить температуру печи. Удельную
теплоемкость угля взять равной 0,25 кал/(г⋅град).
Задача 36. Стальную шестерню массой 500 г нагрели до высокой
температуры, а затем погрузили в масло, взятое при 100°С.
Определить начальную температуру шестерни, если
масса масла 2
кг, а конечная температура смеси установилась 500°С (для стали
с=0,11 кал/(г⋅град), для масла – 0,45 кал/(г⋅град). Нагреванием
сосуда пренебречь.
12 33
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- …
- следующая ›
- последняя »
