|
Читайте также: |
16.1. Найти кинетическую энергию теплового движения молекул, находящихся в 4 г воздуха при температуре +17°С. Воздух считать двухатомным идеальным газом с молярной массой 0,029 кг/моль.
16.2. Чему равна энергия W теплового движения 20 г кислорода при температуре +47°С? Какая часть этой энергии приходится на долю поступательного движения и какая – на долю вращательного?
16.3. Чему равна кинетическая энергия вращательного движения молекул, содержащихся в 1,1 кг углекислого газа при температуре +127°С?
16.4. Найдите молярную и удельную теплоемкости кислорода: а) при V = const; б) при р = const.
16.5. Чему равны удельные теплоемкости c v и c p некоторого двухатомного идеального газа, если плотность этого газа при нормальных условиях равна 1,89 кг/м3?
16.6. Найдите удельные теплоемкости c v и c p некоторого идеального газа, если известно, что масса одного моля этого газа равна 28×10-3 кг, а отношение c p/ c v = 1,4.
16.7. Какое количество тепла надо сообщить 300 г кислорода, с тем, чтобы нагреть его на 64°С при постоянном давлении?
16.8. В закрытом сосуде объемом 4 л находится гелий, плотность которого 1,0 г/л. Какое количество тепла надо сообщить газу, чтобы нагреть его в этих условиях на 100°С?
16.9. Углекислый газ находится в закрытом сосуде объемом 3 л при давлении 0,3 МПа. После нагревания давление в сосуде повысилось до 2,5 МПа. Какое количество тепла было сообщено газу?
16.10. 480 г азота находятся в закрытом сосуде объёмом 221,6 л при температуре +21°С. После нагревания давление в сосуде стало равным 1,134 МПа. Какое количество тепла было сообщено газу при нагревании?
16.11. Два литра углекислого газа находятся под постоянным давлением 105 Па. Какое количество тепла надо сообщить газу в этих условиях с тем, чтобы его объём увеличился вдвое?
16.12. Два литра гелия находятся под постоянным давлением 105 Па. Вследствие остывания объём газа уменьшается вдвое. Какое количество тепла отдаёт при этом газ?
16.13. Газообразный азот массой 400 г, остывая на 84°С, сохраняет при этом неизменный объем. Найти: а) количество теплоты D Q, отдаваемой газом; б) изменение его внутренней энергии D U; в) совершённую над газом работу A.
16.14. Газообразный метан охлаждается при неизменном давлении 80 кПа, при этом его объем уменьшается с 3 м3 до 2 м3. Определите: а) изменение внутренней энергии D U метана; б) работу A, совершенную при сжатии газа; в) количество теплоты D Q, отдаваемой газом.
16.15. Газообразный неон массой 100 г был нагрет на 120°С при постоянном давлении. Определите: а) количество теплоты D Q, переданное газу; б) работу A расширения газа; в) приращение его внутренней энергии D U газа. Молярная масса неона равна 20 г/моль.
16.16. Газообразный водород массой M = 10 г расширяется изотермически при температуре T = +27°С, причем объем газа увеличивается в два раза. Найти: а) изменение внутренней энергии газа D U; б) совершенную при расширении газа работу A; в) количество теплоты D Q, полученной газом.
16.17. Газообразный азот занимает объем 103 л при давлении 0,2 МПа. Газ был нагрет сначала при постоянном давлении до объема 3 м3, а затем при постоянном объеме до давления 0,5 МПа. Найти: а) изменение внутренней энергии D U газа; б) совершенную им работу A; в) количество теплоты D Q, переданной газу.
16.18. При адиабатном расширении азота его давление снижается в 3,5 раза. Как и во сколько раз при этом меняется его термодинамическая температура?
16.19. При адиабатном сжатии гелия термодинамическая температура газа возрастает в 3,3 раза. Во сколько раз при этом меняется объём газа?
16.20. В сосуде находится газ, о котором известно, что это или гелий, или азот, или углекислый газ. Газ подвергают адиабатическому расширению, при этом оказывается, что при увеличении объёма в 5 раз давление в сосуде снижается с 260 кПа до 30,4 кПа. Какой из газов находится в сосуде?
16.21. При адиабатном расширении 220 г углекислого газа его температура понижается на 20°С. Какая при этом совершается работа?
16.22. При адиабатном сжатии 0,8 кг газообразного гелия поршнем совершена работа 249,3 кДж. Определите конечную температуру газа, если известно, что до сжатия гелий находился при температуре +27°С.
16.23. Один киломоль идеального двухатомного газа участвует в замкнутом цикле, график которого изображен на рис. 16.1. Определите: а) количество теплоты Q Н, полученное газом от нагревателя; б) количество теплоты Q Х, переданное газом охладителю; в) работу А, совершаемую газом за цикл; г) к.п.д. h цикла.
16.24. В тепловой машине, работающей по циклу Карно, температура нагревателя в четыре раза выше температуры холодильника. Нагреватель передает рабочему телу машины – идеальному газу количество теплоты 80 кДж. Какую работу совершает машина за один цикл?
16.25. Тепловая машина работает по циклу Карно. Температура нагревателя равна 470 К, температура холодильника составляет +9 °С. На этапе изотермического расширения газ совершает работу 200 кДж. Определите к.п.д. h машины, а также количество теплоты Q Х, которое газ отдает холодильнику за один цикл.
16.26. Три тепловые машины работают по циклу Карно. Коэффициенты полезного действия первой и второй машин составляют, соответственно, 0,5 и 0,6, при этом температура холодильника первой машины равна температуре нагревателя второй. Про третью машину известно, что температура её нагревателя равна температуре нагревателя первой машины, а температура холодильника равна температуре холодильника второй машины. Чему равен её к.п.д?
16.27. При изохорном нагревании 160 г газообразного водорода его давление возрастает в два раза. Чему равно изменение энтропии газа в этом процессе?
16.28. Рассчитайте, каким окажется изменение энтропии 880 г углекислого газа, если его подвергнуть изобарному расширению, увеличивая объём в е раз (здесь е – основание натурального логарифма).
16.29. Идеальный газ охлаждается, причём график зависимости его температуры от энтропии имеет вид участка 2 – 3 на рис. 16.2. Какое количество теплоты теряет газ в этом процессе?
16.30. Определите кпд цикла, изображённого на рис.16.2 в координатах термодинамическая температура – энтропия.
16.31. Система переводится из одного состояния в другое, термодинамическая вероятность состояния в е раз выше. Вычислите, чему равно изменение энтропии системы в этом процессе.
Дата добавления: 2015-11-14; просмотров: 323 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ | | | Тема 17. ВОЛНОВЫЕ СВОЙСТВА МИКРОЧАСТИЦ |