Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Абражевич Э.Б. -> "Физика. Часть 2. Молекулярная физика и термодинамика " -> 11

Физика. Часть 2. Молекулярная физика и термодинамика - Абражевич Э.Б.

Абражевич Э.Б., Иванов Д.А., Кириченко А.В. Физика. Часть 2. Молекулярная физика и термодинамика — М.: МЭИ, 1997. — 56 c.
Скачать (прямая ссылка): fizikamolekulyafizikaitermodinamika1997.djvu
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 .. 17 >> Следующая


V А

P А



T

-273 0

t;°С

Рис.1.11*

34 1.12. Уравнения состояния газа для точек 1 и 2: p\V\ = —RT\,

M

пъ

P2V2 = ^lRT2 . По условию задачи Vi = Vi,р\ = рг, T2 = 37Ї. Тогда M

т\Т\ = mi 37Ї. Масса газа уменьшилась в 3 раза.

1.13. Так как участок 1-2 является гиперболой, то для него pV = const, т.е. это - изотермический процесс и Ti = T2. Для

процесса

2-3¦ ^Po. = Po.

откуда



¦ 3 .

P = -

1.14. Давление газа в баллоне m RT 12,8 8,31-300

99 720 Па.

MV 32 IO-IO"3 Атмосферное давление уравновешивается давлением газа_ в баллоне и давлением столба воды высотой h (рис. 1.14*) р + pgh = р0 , откуда

h=P^P = l°5-"m = 2,8 см.

Рис. 1.14*

Pg 10-10

1.15. Давление газа на поршень уравновешивается суммой атмосферного давления и давления поршня: р= р0 ¦ Согласно

уравнению состояния р= ^ ^ , где V = hS. Совместно решая

полученные уравнения, находим массу газа

Mht

Wr=-(P0S +mg>-¦

RT

Vi V2

1.16. Для изобарного процесса — = — . Так как Vi = 2Vi, а

7] T2

Tx=T2- AT ,то

IVi

,откуда T2 = 2 AT = 400 К.

T2-AT T2

1.17. Уравнение состояния для газа в левой половине трубки:

P[ — = — RT\. Аналогично для газа в правой половине: 2 M

35 P1 hi -rHiLjirY1. Так как перегородка находится в равновесии, то 2 M

р\ = pi и, следовательно, т\Т\ = тгТг. После установления слева и справа от перегородки одинаковой температуры T уравнения состояния для тех же масс газа запишутся следующим образом:

p{x = — RT, P2(L- х) = RT, где X - искомое расстояние. M M

Поскольку перегородка снова будет в равновесии, то

X щ T2 Л T2 21Ъ

-= —L = —. Отсюда X = L--— =-- = 0,42 м.

L-x m2 Tx Tx+ T2 373 + 273

1.18. Запишем уравнения состояния воздуха в комнате при двух

температурах: p0V = — RTx, p0V = t^-RT2 . Поскольку

M M

T — T

т2 = тх - Am , то Am = тх —--. Из первого уравнения выражаем

Т2

P0VM T2-Tx P0M

ті и получаем Am =---—-. Учитывая, что P0=-—,

RTx T2 RT0

находим Am = p0V — ——— = 5 кг.

T1 T2

1.19. Уравнение изохорного процесса: — = —. По условию

Т\ T1

T =T, + AT, Pi= 1,02/71. Тогда Tx = — = 200 К.

- 1 > г • г 0,02

1.20. Запишем уравнение состояния смеси газов в баллоне:

рУ

Щ , Щ N

MI M2;

= 103,5 °С.

1.21. Уравнение изотермического процесса: p\V\ = piVi. При

V-)

этом P2 = Px+ Ap . Тогда Px =-к— Др =12 кПа.

Vx -V2

1/.mxm2 pV

pV=(—^ + -f-)RTx. При P=Pma* имеем Tmax = -.-

Mx M2 { mx | W|

36 1.22. Воздух, находящийся в объеме половины трубки над ртутью, изотермически расширяется так, что его давление вместе с давлением оставшегося в трубке ртутного столбика длиной х уравновешивается атмосферным: р\ Vi = piVi, гдер\ = р0, рг + pgx = = ро, Vi = 0,5/5, Vi = (/ - x)S. После подстановок получаем

квадратное уравнение для нахождения х: Ро~^ = (Po ~ PSxW ~ х) > и

X =

Pgl + Po -J(Pgl)2 +Po

2 Pg

1-4Ї

Поскольку pgl = ро, то X = / —-— = 22,3 см.

1.23. Воздух в колбе на глубине h изотермически сожмется так, что его давление уравновесит давление воды на этой глубине: р V = PghV2. Отсюда найдем объем воздуха в колбе Vi и объем

вошедшей в колбу воды: Vb = V - V2 = V(l ——) = 0,22 л. Тогда

Pgh

масса вошедшей в колбу воды равна 220 г.

1.24. Давление в системе двух баллонов будет согласно закону Дальтона составлять р=р' + р", где р' и р" - парциальные давления каждой массы воздуха. Их можно найти из уравнений изотермического расширения воздуха из каждого баллона в систему двух баллонов: P1V1j = p'(Vt + V2), P2V2 = p"(V\ + V2). Тогда

P\V\+PjV2 Vj + V2 V2 .„„ „

P= , Г и P1 =р ' ^-P1-L= 500 кПа. V1 + V2 V1 V\

tn

1.25. Уравнение состояния каждой массы газа: p\V\ =—RT,

M

tn

P1V2 = —RT . При соединении сосудов согласно закону Дальтона M

(см. задачу 1.24) р=р' + р"= EXlLEI^A Подставляя значения

V1 + V2

объемов из первых двух уравнений, получаем р = ^^2 = 7,5 атм.

Pl +Pl

37 1.26. Первоначальное давление в мяче ( до накачки ) равно р0. При каждом ходе поршня в мяч добавляются одинаковые порции воздуха, причем парциальное давление р' каждой определяется из

уравнения p0V2 = р' V\ . Общее давление в мяче после п качаний насоса определяется как сумма первоначального давления и всех

Vj

парциальных: р= р0+пр' = р0( 1 + и—) = 3/? = 3 атм.

vI

1.27. При расширение из сосуда в камеру насоса давление воздуха падает от р\ до р', причем в соответствии с законом изотермического расширения рУ\ = p'{V\ + V2). При втором ходе поршня давление воздуха в сосуде падает от р' до р", причем

p1V1 = p"(Vі +V2). Тогда р" = P^y ^1;/') ' После п = 8 качаний

иасоса давление воздуха в сосуде Pi = Р\\———\ ¦ Поскольку

Р2=-^2'т0 r/K'r/ =I-Тогда V,= V2 = 1,5 дм3. 256 Vt +V2 2

1.28. Поскольку расширение газа осуществляется по закону p=aV, а в каждой точке процесса параметры газа связаны уравнением pV = vRT, то объем газа и его температура в ходе

2

процесса удовлетворяют уравнению vRT = aV . Тогда при

T

изменении температуры газа в — раз объем газа изменится в
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 .. 17 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed