ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Подставив числовые значения величин:
R=8,31
Дж/(моль
⋅К), i=5 (для водорода как двухатомного газа),
µ=2⋅10
-3
кг/моль, m=0,02 кг, Т
1
=300 К, Т
2
=157 К в правую
часть последней формулы и выполняя арифметические дей-
ствия, получим
()
A
1
3
058
210 2
300 157
=
⋅⋅
⋅
⋅
−
−
,02 ,31
Дж=2,98
⋅10
4
Дж.
Работа
А
2
газа при изотермическом процессе может
быть выражена в виде
A
m
RT
V
V
22
3
2
=
µ
ln , или A
m
RT
n
22
2
1
=
µ
ln ,
где
n
2
=V
2
/V
3
=5.
Подставляя известные числовые значения величин,
входящих в правую часть этого равенства, и выполняя
арифметические действия, находим
A
2
3
0
210
8 157
1
5
=
⋅
⋅⋅
−
,02
,31 ln Дж= = -2,10
⋅10
4
Дж.
Знак “минус” показывает, что работа совершается
над газом внешними силами. График процесса приведен на
рис.2
Пример 7. Тепловая машина работает по обратимо-
му циклу Карно. Температура нагревателя
Т
1
=500 К. Опре-
делить термический к.п.д.
η цикла и температуру Т
2
охлади-
теля тепловой машины, если за счет каждого килоджоуля
теплоты, полученной от нагревателя, машина совершает ра-
боту
А=350 Дж.
Решение. Термический к.п.д. тепловой машины, на-
зываемый также коэффициентом использования теплоты,
показывает, какая доля теплоты, полученной от нагревате-
ля, превращается в механическую работу. Термический
к.п.д. выражается формулой
η
=
A
Q
1
,
где
Q
1
- теплота, полученная от нагревателя; А - работа,
совершенная рабочим телом тепловой машины.
Подставив числовые значения в эту формулу, полу-
чим
η
==
350
1000
0,35
.
Зная к.п.д. цикла, можно по формуле
η
=
−
TT
T
12
1
оп-
ределить температуру охладителя
Т
2
:
Т
2
=Т
1
(1-
η
).
Подставив в эту формулу полученное значение к.п.д.
и температуры
Т
1
нагревателя, получим
Т
2
=500(1-0,35) К=325 К.
Пример 8. В сосуде объемом V=30 л находится
m=100 г кислорода под давлением р=3⋅10
5
Па. Определить
наиболее вероятное значение кинетической энергии моле-
кул О
2
.
Решение. Вероятное значение кинетической энергии
молекул соответствует максимум кривой распределения
Максвелла по кинетическим энергиям
Пример 7. Тепловая машина работает по обратимо-
му циклу Карно. Температура нагревателя Т1=500 К. Опре-
делить термический к.п.д. η цикла и температуру Т2 охлади-
теля тепловой машины, если за счет каждого килоджоуля
теплоты, полученной от нагревателя, машина совершает ра-
боту А=350 Дж.
Решение. Термический к.п.д. тепловой машины, на-
зываемый также коэффициентом использования теплоты,
показывает, какая доля теплоты, полученной от нагревате-
ля, превращается в механическую работу. Термический
к.п.д. выражается формулой
A
η= ,
Подставив числовые значения величин: R=8,31 Q1
Дж/(моль⋅К), i=5 (для водорода как двухатомного газа), где Q1 - теплота, полученная от нагревателя; А - работа,
µ=2⋅10-3 кг/моль, m=0,02 кг, Т1=300 К, Т2=157 К в правую совершенная рабочим телом тепловой машины.
часть последней формулы и выполняя арифметические дей- Подставив числовые значения в эту формулу, полу-
ствия, получим чим
0,02 ⋅ 5 ⋅ 8,31
A1 =
−3
( 300 − 157) Дж=2,98⋅104 Дж. η=
350
= 0,35 .
2 ⋅ 10 ⋅ 2 1000
Работа А2 газа при изотермическом процессе может T − T2
быть выражена в виде Зная к.п.д. цикла, можно по формуле η = 1 оп-
T1
m V m 1
A2 = RT2 ln 3 , или A2 = RT2 ln , ределить температуру охладителя Т2:
µ V2 µ n2 Т2=Т1(1-η).
где n2=V2/V3=5. Подставив в эту формулу полученное значение к.п.д.
Подставляя известные числовые значения величин, и температуры Т1 нагревателя, получим
входящих в правую часть этого равенства, и выполняя Т2=500(1-0,35) К=325 К.
арифметические действия, находим
0,02 1 Пример 8. В сосуде объемом V=30 л находится
A2 = ⋅ 8,31 ⋅ 157 ln Дж= = -2,10⋅104 Дж.
2 ⋅ 10 −3 5 m=100 г кислорода под давлением р=3⋅105 Па. Определить
Знак “минус” показывает, что работа совершается наиболее вероятное значение кинетической энергии моле-
над газом внешними силами. График процесса приведен на кул О2.
рис.2 Решение. Вероятное значение кинетической энергии
молекул соответствует максимум кривой распределения
Максвелла по кинетическим энергиям
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- …
- следующая ›
- последняя »
