Методические указания по решению задач и варианты контрольной работы по курсу общей физики (Ч.1. Механика и молекулярная физика). Либерман С.Д - 18 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

18
Решение:
Удельные теплоемкости с
р
и с
V
идеальных газов выражаются формулами
с
v
=
µ
Ri
2
, c
р
=
µ
Ri
2
2
+
,
i – число степеней свободы молекулы газа ,
µ
– масса киломоля,
µ
Ne
=20 кг/кмоль,
µ
2
H
=2 кг/кмоль.
Неон – одноатомный газ, поэтому i =3.
с
v
=
)/(1023,6
/
20
)/(1031,8
2
3
2
3
кгКДж
кмоль
кг
кмольКДж
⋅⋅=
⋅⋅
,
с
р
= )./(1004,1
20
1031,8
2
23
3
3
кгКДж ⋅⋅=
⋅+
Для водорода (двухатомный газ) i=5:
с
v
= кгКДж /1004,1
2
1031,8
2
5
4
3
⋅=
⋅
,
с
р
= кгКДж /1045,1
2
1031,8
2
25
4
3
⋅=
⋅+
.
Задача 12. Вычислить удельные теплоемкости с
v
и с
р
смеси неона и водорода,
если масса неона m
1
составляет 80 % массы смеси , масса водорода m
2
–
20%.
Решение:
Теплоту , необходимую для нагревания смеси на
∆
t градусов , выразим
двумя способами :
Q=c
v
(m
1
+m
2
) ⋅
∆
t , (1)
Q=(c
v1
⋅m
1
+c
v2
⋅m
2
) ⋅
∆
t , (2)
с
v
- удельная теплоемкость смеси , с
v1
– удельная теплоемкость неона , с
v
–
удельная теплоемкость водорода. Приравнивая (1) и (2) , получим:
с
v
(m
1
+m
2
)
⋅
∆
t=(c
v1
⋅m
1
+c
v2
⋅m
2
) ⋅
∆
t ,
откуда
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                                                                18
           Решение:
                  Удельные теплоемкости ср и сV идеальных газов выражаются формулами
                                                      i R                   i +2 R
                                               сv =       ,          cр =          ,
                                                      2µ                      2 µ

           i – число степеней свободы молекулы газа, µ – масса киломоля,
                                       µ Ne =20 кг/кмоль, µ           H2
                                                                           =2 кг/кмоль.

            Неон – одноатомный газ, поэтому i =3.
                                    3 8,31 ⋅10 3 Дж /( К ⋅ кмоль)
                              сv=                                 =6,23 ⋅10 2 Дж /( К ⋅ кг ) ,
                                    2        20кг / кмоль
                                            3 +2 8,31 ⋅10 3
                                     с р=                   =1,04 ⋅10 3 Дж /( К ⋅ кг ).
                                              2     20
                  Для водорода (двухатомный газ) i=5:


                                                  5 8,31 ⋅10 3
                                            сv=                =1,04 ⋅10 4 Дж / кгК ,
                                                  2     2



                                              5 +2 8,31 ⋅10 3
                                        ср=                   =1,45 ⋅10 4 Дж / кгК .
                                                2      2


           Задача 12. Вычислить удельные теплоемкости сv и ср смеси неона и водорода,
                      если масса неона m1 составляет 80 % массы смеси, масса водорода m 2 –
                      20%.


           Решение:
                  Теплоту, необходимую для нагревания смеси на ∆ t градусов, выразим
           двумя способами:
                                                        Q=cv(m1+m2) ⋅ ∆ t ,                      (1)
                                                        Q=(cv1⋅m1+cv2⋅m2) ⋅ ∆ t ,                (2)
           сv - удельная теплоемкость смеси, с v1 – удельная теплоемкость неона, сv –
           удельная теплоемкость водорода. Приравнивая (1) и (2) , получим:
                                       сv(m1+m2) ⋅ ∆ t=(cv1⋅m1+cv2⋅m 2) ⋅ ∆ t ,
                                                              откуда


PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Страницы