Методическое пособие по курсу "Техническая физика". Часть 1. Теплофизика. Куценко А.Н - 15 стр.

UptoLike

Составители: 

убедиться, устремив
γ
к единице и раскрыв
неопределенность; а при
γ
>1 оно становится
положительным, так как при увеличении
γ
второе слагаемое
растет быстрее, чем убывает первое.
Задача 10. Газ при температуре 182°С занимает объем V. До какой
температуры его следует охладить при постоянном давлении,
чтобы объем стал равным 0,4V?
Задача 11. При некоторой температуре газ находится под
давлением в 2 атм. На сколько градусов повысилась температура
газа при неизменном объеме, если давление газа стало 2,5 атм?
Задача 12. Баллон емкостью 40 л содержит 3,96 кг углекислоты.
При какой температуре возникает опасность взрыва, если баллон
может выдержать давление не свыше 60 атм, а плотность
углекислого
газа при нормальных условиях равна 0,00198
кг/дм
3
?
Задача 13. Определить массу воздуха в комнате размерами 5×3×4
м при температуре 20°С и давлении 0,99 атм, если плотность
воздуха при нормальных условиях равна 0,00129 кг/дм
3
.
Задача 14. Адиабатически изолированный сосуд разделен
перегородкой на две равные части, каждая объемом V. В левой
части находится двухатомный идеальный газ при давлении и
температуре Т. Торцевая стенка правой части сосуда является
поршнем. Перегородку вынули, а затем газ медленно сжали
поршнем так, что он снова стал занимать левую половину сосуда.
Найти давления P
1
, P
2
и температуры Т
1
, Т
2
газа после изъятия
перегородки и в конце процесса.
Задача 15. Жесткий теплоизолированный сосуд объемом V
разделен на две части перегородкой. В начальный момент времени
с одной стороны перегородки в объеме V
1
находится ν
1
моль
идеального газа теплоемкостью C
V1
при температуре T
1
, а с другой
4. ТЕПЛОПЕРЕДАЧА
Теплообменом называется переход внутренней энергии от
одного тела к другому вследствие неодинаковости температур этих
тел.
Величина, численно равная количеству теплоты, необходимой
для нагревания 1 г вещества наС, называется удельной
теплоемкостью вещества.
Обозначив удельную теплоемкость через с, массу через m,
начальную температуру через t
1
конечную температуру через t
2
,
количество теплоты через Q, проведем следующие рассуждения.
Для нагревания 1 г вещества наС потребуется с калорий;
для m граммов в m раз больше, т. е. cm калорий, а той же массы m
на t градусовcmt калорий. На основании этого запишем, что
Q = cmt.
(62)
Количество теплоты, необходимое для нагревания тела массой
т от t
1
до t
2
градусов, будет
Q = cm(t
2
- t
1
). (63)
Если тело охлаждается, то t
t
> t
2
, поэтому количество теплоты,
выделяющейся при охлаждении тела, будет
Q = cm(t
1
- t
2
). (64)
Количество теплоты, поглощенной телом при нагревании или
выделенной при охлаждении, равно произведению удельной
теплоемкости вещества на массу тела и температуру нагревания
или охлаждения.
Из формулы (62 67) найдем
mt
Q
c = , [дж/(кгград)].
(65)
Полагая в этой формуле Q = 1 кал, т = 1 г, t =С, получим
с = 1 кал/(гград); полагая Q = 1 ккал, т = 1 кг, t = С, получим
с = 1 ккал/(кгград).Такую удельную теплоемкость имеет только
химически чистая вода. Теплоемкость всех остальных веществ
меньше единицы.
Уравнение теплового баланса гласит: количество теплоты,
отданной всеми остывающими телами, равно количеству
теплоты, полученной всеми нагревающимися телами. Рассмотрим
такой пример: смешивают горячую воду, температура которой t
1
,
15 30