Физика (Термодинамика и статистическая физика). Шелкунов Н.Г - 19 стр.

UptoLike

Рубрика: 

19. Найдите давление р смеси газа в сосуде объемом
v=5 л, если в нем находится N
1
=2·10
15
молекул кислорода,
N
2
=8·10
15
молекул азота и m=1,0 нкг аргона. Температура
смеси t=17
0
С.
20. В сосуде находится m
1
=2 г водорода и m
2
=12 г
азота при температуре t=17
0
С и давлении р=0,18 МПа. Най-
ти концентрацию n
1
молекул водорода в смеси.
Физические основы термодинамики
21. Какое количество водяного пара можно нагреть
от 20
0
С до 100
0
С при постоянном давлении количеством те-
плоты, равным 220 Дж? На сколько изменится при этом его
внутренняя энергия?
22. Один моль азота нагревают при постоянном дав-
лении от 10
0
С до 110
0
С. Найти изменение его внутренней
энергии, работу, совершаемую при расширении, количество
теплоты, сообщаемое газу.
23. Газ при постоянном давлении был нагрет от 7
0
С
до 107
0
С. Определить работу изобарического расширения
газа, если в начале нагревания газ занимал объем 8 м
3
при
давлении 0,5 МПа.
24. Водород массой 100 г был изобарически нагрет
так, что объем его увеличился в 3 раза. Затем водород изо-
хорически охлаждали так, что давление его уменьшилось в
3 раза. Найти изменение энтропии.
25. Одноатомному газу сообщено 41,9 Дж теплоты.
При этом газ расширяется, сохраняя постоянное давление.
Найти работу расширения газа.
26. Определить работу расширения 7 кг водорода при
постоянном давлении и количество теплоты, переданное
водороду, если в процессе нагревания его температура по-
высилась на 200
0
С.
27. Атомарный кислород, молекулярный кислород О
2
и озон О
3
отдельно друг от друга расширяются адиабатиче-
ски, при этом расходуется некоторое количество теплоты.
Определить, какая доля тепла расходуется: 1) на работу
расширения; 2) на изменение внутренней энергии О
3
.
28. Азот массой 200 г расширяется изотермически
при температуре 7
0
С, причем объем газа увеличивается в 2
раза. Найти: 1) изменение внутренней энергии газа; 2) со-
вершенную при расширении газа работу; 3) теплоту, полу-
ченную газом.
29. Один киломоль воздуха при давлении 10
6
Па и
температуре 390 К изохорически изменяет давление так, что
его внутренняя энергия изменяется на -71,7 кДж, затем изо-
барически расширяется и совершает работу 745 кДж. Опре-
делить параметры воздуха (считать теплоемкость равной
721 Дж/кгК). Дать диаграмму процесса.
30. При нормальных физических условиях 1,25 кг
азота подвергается изотермическому сжатию. Вычислить
работу, необходимую для сжатия азота, если в результате
сжатия объем его уменьшился в 3 раза.
31. Определить работу А
2
изотермического сжатия
газа, совершающего цикл Карно, к.п.д. которого η=0,4, если
работа изотермического расширения равна А
1
=8 Дж.
32. Газ, являясь рабочим веществом в цикле Карно,
получил от нагревателя теплоту Q
1
=4,38 кДж и совершил
работу А=2,4 кДж. Определить температуру нагревателя,
если температура охладителя Т
2
=273 К.
33. Газ, совершающий цикл Карно, 3/4 теплоты, по-
лученной от нагревателя, отдает холодильнику. Температу-
ра холодильника 0
0
С. Определить температуру нагревателя.
34. Газ совершает цикл Карно. Абсолютная темпера-
тура нагревателя в 3 раза выше абсолютной температуры
       19. Найдите давление р смеси газа в сосуде объемом           27. Атомарный кислород, молекулярный кислород О2
v=5 л, если в нем находится N1=2·1015 молекул кислорода,     и озон О3 отдельно друг от друга расширяются адиабатиче-
N2=8·1015 молекул азота и m=1,0 нкг аргона. Температура      ски, при этом расходуется некоторое количество теплоты.
смеси t=170С.                                                Определить, какая доля тепла расходуется: 1) на работу
       20. В сосуде находится m1=2 г водорода и m2=12 г      расширения; 2) на изменение внутренней энергии О3.
азота при температуре t=170С и давлении р=0,18 МПа. Най-            28. Азот массой 200 г расширяется изотермически
ти концентрацию n1 молекул водорода в смеси.                 при температуре 70С, причем объем газа увеличивается в 2
                                                             раза. Найти: 1) изменение внутренней энергии газа; 2) со-
                                                             вершенную при расширении газа работу; 3) теплоту, полу-
          Физические основы термодинамики                    ченную газом.
       21. Какое количество водяного пара можно нагреть             29. Один киломоль воздуха при давлении 106Па и
от 20 С до 1000С при постоянном давлении количеством те-
    0
                                                             температуре 390 К изохорически изменяет давление так, что
плоты, равным 220 Дж? На сколько изменится при этом его      его внутренняя энергия изменяется на -71,7 кДж, затем изо-
внутренняя энергия?                                          барически расширяется и совершает работу 745 кДж. Опре-
      22. Один моль азота нагревают при постоянном дав-      делить параметры воздуха (считать теплоемкость равной
лении от 100С до 1100С. Найти изменение его внутренней       721 Дж/кг⋅К). Дать диаграмму процесса.
энергии, работу, совершаемую при расширении, количество            30. При нормальных физических условиях 1,25 кг
теплоты, сообщаемое газу.                                    азота подвергается изотермическому сжатию. Вычислить
       23. Газ при постоянном давлении был нагрет от 70С     работу, необходимую для сжатия азота, если в результате
до 1070С. Определить работу изобарического расширения        сжатия объем его уменьшился в 3 раза.
газа, если в начале нагревания газ занимал объем 8 м3 при            31. Определить работу А2 изотермического сжатия
давлении 0,5 МПа.                                            газа, совершающего цикл Карно, к.п.д. которого η=0,4, если
        24. Водород массой 100 г был изобарически нагрет     работа изотермического расширения равна А1=8 Дж.
так, что объем его увеличился в 3 раза. Затем водород изо-          32. Газ, являясь рабочим веществом в цикле Карно,
хорически охлаждали так, что давление его уменьшилось в      получил от нагревателя теплоту Q1=4,38 кДж и совершил
3 раза. Найти изменение энтропии.                            работу А=2,4 кДж. Определить температуру нагревателя,
      25. Одноатомному газу сообщено 41,9 Дж теплоты.        если температура охладителя Т2=273 К.
При этом газ расширяется, сохраняя постоянное давление.             33. Газ, совершающий цикл Карно, 3/4 теплоты, по-
Найти работу расширения газа.                                лученной от нагревателя, отдает холодильнику. Температу-
      26. Определить работу расширения 7 кг водорода при     ра холодильника 00С. Определить температуру нагревателя.
постоянном давлении и количество теплоты, переданное               34. Газ совершает цикл Карно. Абсолютная темпера-
водороду, если в процессе нагревания его температура по-     тура нагревателя в 3 раза выше абсолютной температуры
высилась на 2000С.