Тепловой баланс

1. C 3 № 2968. На диа­грам­ме (см. ри­су­нок) пред­став­ле­ны из­ме­не­ния дав­ле­ния и объ­е­ма иде­аль­но­го од­но­атом­но­го газа. Какое ко­ли­че­ство теп­ло­ты было по­лу­че­но или от­да­но газом при пе­ре­хо­де из со­сто­я­ния 1 в со­сто­я­ние 3?

2. C 3 № 2984. Вер­ти­каль­но, рас­по­ло­жен­ный за­мкну­тый ци­лин­дри­че­ский сосуд вы­со­той 50 см раз­де­лен по­движ­ным порш­нем весом 110 Н на две части, в каж­дой из ко­то­рых со­дер­жит­ся оди­на­ко­вое ко­ли­че­ство иде­аль­но­го газа при тем­пе­ра­ту­ре 361 К.

Сколь­ко молей газа на­хо­дит­ся в каж­дой части ци­лин­дра, если пор­шень на­хо­дит­ся на вы­со­те 20 см от дна со­су­да? Тол­щи­ной порш­ня пре­не­бречь.

3. C 3 № 2987. В ка­ло­ри­мет­ре на­хо­дил­ся 1 кг льда. Чему равна пер­во­на­чаль­ная тем­пе­ра­ту­ра льда, если после до­бав­ле­ния в ка­ло­ри­метр 15 г воды, име­ю­щей тем­пе­ра­ту­ру , в ка­ло­ри­мет­ре уста­но­ви­лось теп­ло­вое рав­но­ве­сие при ? Теп­ло­об­ме­ном с окру­жа­ю­щей сре­дой и теп­ло­ем­ко­стью ка­ло­ри­мет­ра пре­не­бречь.

4. C 3 № 2988. В ка­ло­ри­мет­ре на­хо­дил­ся лед при тем­пе­ра­ту­ре . Какой была масса льда, если после до­бав­ле­ния в ка­ло­ри­метр воды, име­ю­щей тем­пе­ра­ту­ру , и уста­нов­ле­ния теп­ло­во­го рав­но­ве­сия тем­пе­ра­ту­ра со­дер­жи­мо­го ка­ло­ри­мет­ра ока­за­лась рав­ной , при­чем в ка­ло­ри­мет­ре была толь­ко вода?

5. C 3 № 3073. В ка­ло­ри­мет­ре на­хо­дил­ся 1 кг льда. Какой была тем­пе­ра­ту­ра льда, если после до­бав­ле­ния в ка­ло­ри­метр 15 г воды, име­ю­щей тем­пе­ра­ту­ру , в ка­ло­ри­мет­ре уста­но­ви­лось теп­ло­вое рав­но­ве­сие при ? Теп­ло­об­ме­ном с окру­жа­ю­щей сре­дой и теп­ло­ем­ко­стью ка­ло­ри­мет­ра пре­не­бречь.

6. C 3 № 3688.

На га­зо­вую плиту по­ста­ви­ли сосуд, в ко­то­ром на­хо­дит­ся 0,5 литра воды при тем­пе­ра­ту­ре . В верх­ней части со­су­да име­ет­ся ёмкость с 1 кг льда при тем­пе­ра­ту­ре (см. ри­су­нок). Пары воды могут вы­хо­дить из со­су­да, об­те­кая ёмкость со льдом. Что и при какой тем­пе­ра­ту­ре ока­жет­ся в верх­ней ёмко­сти к мо­мен­ту, когда вся вода в со­су­де ис­па­рит­ся? Счи­тать, что на на­гре­ва­ние ёмко­сти рас­хо­ду­ет­ся 50% теп­ло­ты, по­лу­ча­е­мой водой в со­су­де. Ис­па­ре­ни­ем воды при тем­пе­ра­ту­ре ниже , а также теплоёмко­стью сте­нок со­су­да и ёмко­сти пре­не­бречь.

7. C 3 № 3814. Теп­ло­изо­ли­ро­ван­ный ци­линдр раз­делён по­движ­ным теп­ло­про­вод­ным порш­нем на две части. В одной части ци­лин­дра на­хо­дит­ся гелий, а в дру­гой – аргон. В на­чаль­ный мо­мент тем­пе­ра­ту­ра гелия равна 300 К, а ар­го­на – 900 К; объёмы, за­ни­ма­е­мые га­за­ми, оди­на­ко­вы, а пор­шень на­хо­дит­ся в рав­но­ве­сии. Пор­шень мед­лен­но пе­ре­ме­ща­ет­ся без тре­ния. Теплоёмкость порш­ня и ци­лин­дра пре­не­бре­жи­мо мала. Чему равно от­но­ше­ние внут­рен­ней энер­гии гелия после уста­нов­ле­ния теп­ло­во­го рав­но­ве­сия к его энер­гии в на­чаль­ный мо­мент?

8. C 3 № 4217. В теп­ло­изо­ли­ро­ван­ном ци­лин­дре, раз­делённом на две части тон­ким не­ве­со­мым теп­ло­про­во­дя­г­щим порш­нем, на­хо­дит­ся иде­аль­ный од­но­атом­ный газ. В на­чаль­ный мо­мент вре­ме­ни пор­шень за­креплён, а па­ра­мет­ры со­сто­я­ния газа - дав­ле­ние, объём и тем­пе­ра­ту­ра - в одной части ци­лин­дра равны = 1 атм, = 1 л и Т₁ = 300 К, а в дру­гой, со­от­вет­ствен­но, р₂ = 2 атм, V₂ = 1 л и Т₂ = 600 К. Пор­шень от­пус­ка­ют, и он на­чи­на­ет дви­гать­ся без тре­ния. Какое дав­ле­ние газа уста­но­вит­ся в ци­лин­дре спу­стя до­ста­точ­но дол­гое время, когда будет до­стиг­ну­то со­сто­я­ние рав­но­ве­сия? Теплоёмко­стя­ми ци­лин­дра и порш­ня можно пре­не­бречь.

9. C 3 № 4252. В теп­ло­изо­ли­ро­ван­ном ци­лин­дре, раз­делённом на две части тон­ким не­ве­со­мым теп­ло­про­во­дя­щим порш­нем, на­хо­дит­ся иде­аль­ный од­но­атом­ный газ. В на­чаль­ный мо­мент вре­ме­ни пор­шень за­креплён, а па­ра­мет­ры со­сто­я­ния газа - дав­ле­ние, объём и тем­пе­ра­ту­ра - в одной части ци­лин­дра равны = 2 атм, = 2 л и Т₁ = 300 К, а в дру­гой, со­от­вет­ствен­но, р₂ = 4 атм, V₂ = 3 л и Т₂ = 450 К. Пор­шень от­пус­ка­ют, и он на­чи­на­ет дви­гать­ся без тре­ния. Какое дав­ле­ние газа уста­но­вит­ся в ци­лин­дре спу­стя до­ста­точ­но дол­гое время, когда будет до­стиг­ну­то со­сто­я­ние рав­но­ве­сия? Теплоёмко­стя­ми ци­лин­дра и порш­ня можно пре­не­бречь.

Дата добавления: 2015-07-11