Практический курс физики. Молекулярная физика и термодинамика (1012844), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Определить массукислорода m. Молярная масса кислорода = 0,032 кг/моль.422.61 Водород при нормальных условиях имел объем V1 = 100 м3.Определить изменение внутренней энергии газа при его адиабатическомрасширении до объема V2 = 150 м3.2.62 При адиабатическом сжатии кислорода массой m = 20 г еговнутренняя энергия увеличилась на U = 8 кДж и температураповысилась до Т2 = 900 К.
Найти: 1) изменение температуры Т;2) конечное давление газа Р2, если начальное давление было равноР1 = 200 кПа. Молярная масса кислорода = 0,032 кг/моль.2.63 Воздух, занимавший объем V1 = 10 л при давлении Р1 = 100 кПа,был адиабатически сжат до объема V2 = 1 л. Определить давлениевоздуха после сжатия. Показатель адиабаты для воздуха= 1,4.2.64 Горючая смесь в двигателе дизеля воспламеняется притемпературе Т2 = 1,1 кК. Начальная температура смеси Т1 = 350 К. Восколько раз нужно уменьшить объем смеси при сжатии, чтобы онавоспламенилась? Сжатие считать адиабатическим. Показательадиабаты для смеси принять равным = 1,4.2.65 В цилиндре под поршнем находится водород массой m = 0,02кг при температуре Т1 = 300 К. Водород расширился адиабатически,увеличив свой объем в n = 5 раз, а затем был сжат изотермически,причем объем газа уменьшился в k = 5 раз.
Найти температуру Т2 вконце адиабатического расширения и полную работу А, совершеннуюгазом. Изобразить процессы графически в Р-V координатах.2.66 Идеальный двухатомный газ, находящийся в некоторомначальном состоянии, сжимают до объема в n = 10 раз меньшеначального. Сжатие производят в первом случае изотермически, вовтором – адиабатически. 1) В каком из процессов и во сколько разработа, затраченная на сжатие, будет больше? 2) В результате какогопроцесса внутренняя энергия возрастает и во сколько раз? Считатьмолекулы жесткими.уд2.67 Вычислить удельные теплоемкости с удV и сР газов: 1) гелия(молярная масса= 0,004 кг/моль); водорода (молярная масса= 0,002) кг/моль; углекислого газа (молярная масса = 0,044 кг/моль).2.68 Разностьудельныхтеплоемкостейдлянекоторогоудуддвухатомного газа равна cР с V 260 Дж/(кг К).
Определитьмолярную массуудгаза и его удельные теплоемкости с удV и сР .2.69 Каковы удельные теплоемкости с уди сРуд смеси газов,Vсодержащей кислород массой m1 = 10 г и азот массой m2 = 20 г?Молярные массы кислорода и азота соответственно равны1 = 0,032 кг/моль и 2 = 0,028 кг/моль.2.70 Определить удельную теплоемкость с удV смеси газов, содержащейV1 = 5 л водорода с молярной массой 1 = 0,002 кг/моль и V2 = 3 л43гелия с молярной массойодинаковых условиях.2= 0,004 кг/моль.
Газы находятся при2.71 Определить удельную теплоемкость сРуд смеси кислорода( 1 = 0,032 кг/моль) и азота ( 2 = 0,028 кг/моль), если количествовещества первого компонента равно 1 = 2 моля, а второгокомпонента 2 = 4 моля.2.72 В баллоне находятся аргон и азот. Определить удельнуютеплоемкость с удV смеси этих газов, если массовые доли аргона иазота одинаковы и равны = 0,5. Молярная масса аргона 1 = 0,04кг/моль, молярная масса азота 2 = 0,028 кг/моль.2.73 Смесь газов состоит из хлора и криптона, взятых приодинаковых условиях и в равных объемах.
Определить удельнуютеплоемкость сРуд смеси. Молярные массы хлора и криптонасоответственно равны 1 = 0,070 кг/моль, 2 = 0,084 кг/моль.2.74 Определить показатель адиабатыдля смеси газов,содержащей гелий массой m1 = 10 г и водород массой m2 = 4 г.Молярные массы гелия и водорода соответственно равны1 = 0,004 кг/моль, 2 = 0,002 кг/моль.2.75 Найти показатель адиабатысмеси водорода ( 1 = 0,002кг/моль) и неона ( 2 = 0,02 кг/моль), если массовые доли обоих газов всмеси одинаковы и равны = 0,5.2.76 Найти показатель адиабатысмеси газов, содержащейкислород О2 и аргон Ar, если количества вещества того и другого газав смеси одинаковы и равны .2.77 На нагревание кислорода массой m = 160 г на Т = 12 К былозатрачено количество теплоты Q = 1,76 кДж.
Как протекал процесс:при постоянном объеме или при постоянном давлении? Молярнаямасса кислорода = 0,032 кг/моль.2.78 При адиабатическом сжатии идеального газа его объемуменьшился в n = 10 раз, а давление увеличилось в k = 21,4 раза.Определить показатель адиабаты газа.2.79 = 3 моля идеального газа, находящегося при температуреТ0 = 273 К, изотермически расширили в n = 5 раз, а затемизохорически нагрели так, что его давление стало равнопервоначальному. За весь процесс газу сообщили количество теплаQ = 80 кДж. Изобразить процессы на Р – V диаграмме и определитьмолярную теплоемкость Cмолгаза при постоянном объеме.V2.80 Объем одного моля ( = 1 моль) идеального газа с/ T , гдепоказателем адиабатыизменяют по закону V-44постоянная. Найти количество тепла, полученного газом в этомпроцессе, если его температура возросла на Т.2.81 Идеальный газ с показателем адиабатырасширили поV , где - постоянная.
Первоначальный объем газа V0. Взакону Pрезультате расширения объем газа увеличился в n раз. Найти:1) приращение внутренней энергии газа; 2) работу, совершеннуюгазом; 3) молярную теплоемкость газа в этом процессе.2.82 Определить молярную массу газа, если при нагреванииm = 0,5 кг этого газа на Т = 10 К изобарически требуется наQ = 1,48 кДж тепла больше, чем при изохорическом нагревании.2.83 Идеальный газ, показатель адиабаты которого , расширяюттак, что тепло равно убыли его внутренней энергии. Найти молярнуютеплоемкость газа в этом процессе.V , где численное2.84 Идеальный газ расширился по закону Pзначение= 0,1R. При этом начальный объем газа V1 = 20 лувеличился в n = 3 раза. Какую работу A совершил газ прирасширении, если молярная теплоемкость газа в процессеCмол CмолR 2 , где Cмол21 Дж/(моль К) – молярная теплоемкостьVVпри постоянном объеме? Какое количество Q тепла получил газ?2.85 Один киломоль идеального газа сжимают так, что давление иT 2 , где численное значениетемпература изменяются по закону PR 2 .
При этом начальный объем газа V1 = 3 л уменьшается вn = 3 раза. Какую работу А совершил газ при сжатии, и какоеколичество тепла Q выделилось, если молярная теплоемкость газа впроцессе Cмол Cмол2R , где CмолVV = 21 Дж/(моль К) – молярнаятеплоемкость при постоянном объеме?2.86 Один киломоль идеального газа сжимают так, что давление и/ T 2 , где численное значениетемпература изменяются по закону P= 0,1R. При этом конечное давление газа по сравнению сначальным Р1 = 0,01 МПа возрастает в n = 8 раз. Какую работусовершил газ при сжатии, если молярная теплоемкость газа впроцессе Cмол CмолR 2 , где CмолVV – молярная теплоемкость припостоянном объеме?2.87 Один моль одноатомного идеального газа расширяется позакону: PV 2 const .
Работа А, совершаемая газом, подсчитываетсяпо формуле: A P1V1 P2 V2 , где Р1, V1 – начальные параметры газа,Р2, V2 - конечные. Найти молярную теплоемкость газа в этом процессе.2.88 Определить молярную теплоемкость идеального газа как функциюего объема V, если газ совершает процесс по закону T T0e V .Молярная теплоемкость газа Смолпри постоянном объеме известна.V452.89 Определить молярную теплоемкость идеального газа какфункцию его объема V, если газ совершает процесс по закону P P0e V .Молярная теплоемкость газа Смолпри постоянном объеме известна.V2.90 Один моль ( = 1 моль) идеального газа, теплоемкость которогопри постоянном давлении СРмол , совершает процесс по закону T T0V,где Т0 и - постоянные.
Найти: 1) молярную теплоемкость газа как функциюего объема V; 2) сообщенное газу тепло при его расширении от V1 до V2.2.91 Найти уравнение процесса (в переменных Т – V), при котороммолярная теплоемкость идеального газа изменяется по закону:1) Cмол CмолT ; 2) Cмол CмолV , где и - постоянные.VV2.92 Имеется идеальный газ с показателем адиабаты . Его молярнаятеплоемкость при некотором процессе изменяется по закону:Cмол/ T , где - постоянная.
Определить работу, совершенную одниммолем газа при его нагревании от Т0 до температуры в раз большей.2.93 Ввертикальном, открытомсверху, цилиндрическомтеплоизолированном сосуде сечением S = 120 см2 под невесомымпоршнем находится одноатомный газ при давлении окружающегопространства Р0 = 105 Па и температуре Т0 = 300 К. Сосуд внутриразделен на две равные части горизонтальной перегородкой снебольшим отверстием. После того, как на поршень положили грузмассой m = 0,36 кг, он переместился до перегородки.
Найтиустановившуюся температуру.2.94 Вдлинномгоризонтальномцилиндрическом теплоизолированном сосудеЅ P0, T0,P0находитсяпоршень,удерживаемыйограничителем на некотором расстоянии отзакрытого торца сосуда (см. рис 2.9).Рис. 2.9Поршень отделяет от внешнего пространства= 1 моль одноатомного газа при давлении в два раза меньшематмосферного и температуре Т0.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
