Молекулярная физика и термодинамика. Вопросы и задания для сам. работы. Степина, Бутко РУДН 201928022019 (1106029), страница 10
Текст из файла (страница 10)
От чего зависит внутренняя энергия реального газа? Что происходит с ней при адиабатическом расширении? 13. В чем суть эффекта Джоуля-Томсона? 14.' Что такое фаза? фазовый переход? 15. Чем 'отличается фазовый переход 1 рода от фазового перехода 11 рода? 16. Для чего используется диаграмма состояний? Что такое тройная точка? 17. Что такое скрытая теплота парообразования? 18.
Выведите.температурную зависимость давления насыщенного пара, исходя из уравнения Клапейрона-Клаузиуса. 19. Получите зависимость давления насыщенного пара от'температуры, используя распределейие Больцмана.' 20. Вычислите удельную теплоту парообразования воды а, учитывая,'что малярная масса воды,и = 18 10 з кг/моль? 56 57 Задания для самостоятельного решения Вариант 1 1. Найти выражение для энтропии моля ван-дер-ваальсовского газа в изотермическом процессе. Сравнить полученное выражение с аналогичной формулой для идеального газа. 2.
Зная поправки Ван-дер-Ваальса, вычислить критическую температуру Т„р, критическое давление р р и критический объем У„', кислорода массой т = 0.5 кг. 3. Определить давление моля углекислого газа, находящегося в сосуде объемом г' = О.З л при температуре Г = 27 'С. Газ считать реальным. 4. В 6 мз воздуха содержится 51,3 г водяного пара. Температура воздуха 19 С. Определить абсолютную и относительную влажность. 5. Вечером на берегу озера при температуре 18 С относительная влажность воздуха была равна 75%. При каком понижении, температуры к утру можно ожидать появление тумана? 6.
Закрытый сосуд объемом 0,5 м' содержит 0,5 кг воды. Сосуд нагрели до температуры 1470С. На сколько следует изменить объем сосуда, чтобы в нем содержался только насыщенный пар? Давление' насьпценного пара при температуре 147 С равно 4,7 10зПа.
7. На сколько изменяется внутренняя энергия Царь-пушки массой 40 т при максимальном зарегистрированном в Москве перепаде температуры от + 36 'С до - 42,2 'С? Удельная теплоемкость металла 0,45 кДж/(кг ° К). 8. В калориметр, содержащий 250 г воды при температуре 15 С, бросили 20 г мокрого снега. Температура в калориметре понизилась на 5 С, Сколько воды было в снеге? Теплоемкостью калориметрапренебречь.
9. Скрытая теплота испарения воды равна приблизительно 2,44 10 Дж/мз, а плотность пара при 100 С составляет 0,598 кг/мз. Используя уравнение Клаузиса-Клапейрона, найдите скорость изменения температуры кипения с высотой в град/км на уровне моря. Положите температуру воздуха рав- ной 300 К. 1О.
При ОеС удельный объем насьпценного водяного пара равен 206 мз/кг. Какова скрьггая теплота испарения в Дж/кг при этой температуре? (Определите — из таблиц, рассчитайте Ь и сравните ая ас с табличным значением). Вариант 2 1. Найти выражение для энтропии моля ван-дер-ваапьсовского газа в изобарическом процессе. Сравнить полученное напряжение с аналогичной формулой для идеального газа. 2. Зная поправки Ван-дер-Ваальса, вычислить критическую температуру Т„р, критическое давление р р и критический объем 1~~ углекислого газа массой т = 1 кг. 3. Давление кислорода р = 7 10ь Па, его плотность р = 100 кг/мз. Найти абсолютную температуру Т кислорода. Газ считать реальным.
4. Температура воздуха 20 С, точка росы 120С. Найти абсолютную и относительную влажность воздуха. 5. На море при температуре воздуха 25 С относительная влажность равна 95%. При какой температуре можно ояащать появление тумана? б. При температуре 20'С относительная влажность в комнате 20%. Какую массу воды нужно попарить для увеличения влажности до 50%, если объем комнаты 40 мз? Плотность насьпценных паров воды при температуре 20 С равна 1,73 10 зкг/мз. 7. До какой температуры раскаляется почва в Узбекистане, если внутренняя энергия каждого кубометра изменяется при этом на 93,744 МДж? Начальная температура почвы 17 'С, плотность грунта 1800 кг/м', его удельная'теплоемкость 0,84 кДж/(кг ° К). 58 8.
1 кг воды с температурой 100 С нагревается при постоянном давлении 3 МПа н переводится в пар с температурой 400'С: Определить начальные и конечные параметры. 9. Скрытая молярная-теплота испарения воды при температуре 3 00, К равна 36 кДж/моль. Вычислите,'какая часть скрьпой теплоты испарения, подводимой к системе «вода-пар», идет на увеличение ее внутренней энергии, если температура системы при испарении не меняется. 10. Вычислить скрытую теплоту парообразования ртути, если при 10з Па она кипит при температуре 630,3 К. ( ~ =1,84 10з Па/К). ля Рассчитайте н сравните с табличным значением. Вариант 3 1.
Найти выражение для энтропии моля ван-дер-ваальсовского газа в изохорнческом процессе. Сравнить полученное выражение с аналогичной формулой для идеального газа. 2. Зная поправки Ван-дер-Ваальса, вычислить критическую температуру Т , критическое давление р„р н критический объем 1~» водяного пара массой т' = 1 г. 3. Найти внутреннюю энергию азота массой т = 0.56 кг при нормальных условиях. Газ считать. реальным. 4.
Парциальное давление водяного пара в воздухе прн 19~С было 1,1 ~сПа. Найти относительную влажность. 5.'При температуре 60 С относительная влажность воздуха 55;4. Появится ли иней при понижении температуры до — 10 С ? до -30 С? Если появится, то какое количество влаги выделится из каждого кубического метра воздуха? 6.
В каком случае будет сильнее ощущаться сырость: в воздухе с содержанием пара 15 г/мз прн температуре 30 С или в воздухе с содержанием пара 4 г/м' при температуре 2 С? 7. Какова масса куска янтаря, хранящегося в Паланге, если при изменении температуры от 5 до 18'С его энергия увеличилась на 93,6 кДж? 8. Определить фазовое состояние воды и ее параметры при давлении 1 МПа и температуре 100 С. 9. Найти скрытую теплоту испарения бензола, если известно, что скрытая теплота плавления равна 126,8 Дж/г при температуре плавления 5,58~С. При этой температуре давление насыщенных паров бензола 4,8 10з Па, а кривая равновесия твердое тело-пар характеризуется — = 3,2 10з Па/К. В твердом состоянии удель- 4Г з 4Г ный объем бензола 1,1 смз/г, а изменение объема при плавлении составляет 13„3;4.
10. Вода массы 180 г, прн температуре 300 К целиком превратилась в насыщенный пар. Найти приращение энтропии этой системы. Считая1.=36 кДж/моль. ДОНОЛНИТЕЛБНЫЕ ЛА БОРА ТОРНЫЕ РАБОТЫ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 15 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ДИФФУЗИИ ПАРОВ ВОДЫ И ВОЗДУХА Тема работы: ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА В 'ГАЗАХ. ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ Вопросы к допуску к лабораторной работе 7 1, Что такое диффузия? Какие явления переноса вам известны? 2. Запишите закон Фнка для диффузии.
3. Чем отличается самодиффузня от взаимной диффузии? В чем особенность процесса взаимной диффузии? 4. Что такое испарение? В чем особенность фазового перехода 1 рода? 5. Поясните расчетную формулу для вычисления коэффициента взаимной диффузии. 6. Какие графики необходимо построить в данной работе? 60 61 Постоянные Ван-дер-Ваальса Учебное издание С.П. Степина, Н.Б. Бутко МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА Давление насыщенных водяных паров при различных температурах Издание подготовлено в авторской редакции Подписано в печать 21.01.2019 г.
Формат 60х84/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Гарнитура Таймс. Уел. печ. л. 3,72. Тираж 100 зкз. Заказ 83. Российский университет дружбы народов 115419, ГСП-1, г. Москва, ул. Орджоникидзе, д. 3 Типография РУДН 115419, ГСП-1, г. Москва, ул. Орджоникидзе, д. 3, тел. 952-04-41 .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
