Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Гаевой А.И. -> "Справочник по физике для поступающих в ВУЗы" -> 42

Справочник по физике для поступающих в ВУЗы - Гаевой А.И.

Гаевой А.И. Справочник по физике для поступающих в ВУЗы — Наукова думка, 1968. — 358 c.
Скачать (прямая ссылка): spravochnikpofizike1968.djvu
Предыдущая << 1 .. 36 37 38 39 40 41 < 42 > 43 44 45 46 47 48 .. 121 >> Следующая


В действительности абсолютный нуль несколько ниже, чем получается из закона Шарля. За абсолютный нуль принимается температура —273,16° С. В настоящее время Достигают температур выше абсолютного нуля на O1OOOl0C.

Соотношение"между шкалой Цельсия и абсолютной шкалой следующее: T — 273 + L
P

Абсолютный нуль установлен в предположении, что при этой температуре прекращается поступательное движение молекул. Это вовсе не значит, что прекращается всякое движение: движение других частиц, из которых состоят молекулы, сохраняется.

§ 53. Урааиение состояния газа

Пусть зависимость давления газа от объема для данной массы газа при двух различных температурах (0е С н /°С) представлена графиками (рис. 44). Рассмотрим газ, находящийся в некотором состоянии, изображенном на графике (р, ^-диаграммы точкой 1. Параметры этого состояния р, V, t. Затем охладим газ до температуры 0° С, не изменяя давления; получим новое состояние 2, характеризуемое параметрами р, V0, 0° С. После этого, поддерживая температуру постоянной, дадим возможность газу расшириться (газ в начале опыта имел давление выше атмосферного) до нормального давления. Объем газа после расширения обозначим через V0. Полученное состояние газа 3 характеризуется Po параметрами р0, Ve, OdC

При переходе от состояния 1 к состоянию 2 выполняется закои Гей-Люссака: V = VJ (1 + рf), а при переходе из состояния 2 в состояние 3 — закон

Бойля — Мариотта: pV'0 = P0V0. Перемножив почленно полученные равенства, получим:

pVoVi= P0V0Vo (1 + PO.

или

PV= P0V0 (I + PO = PoVo^ = *^.

Это равенство можно представить в виде PV PoVо

т. е- для данной массы газа произведение давления на объем, деленное на абсолютную температуру, является постоянным. Это уравнение впервые получено Б. Клапейроном; оно является математиче-
ским выражением объединенного закона Бойля — Мариотта и Гей-Люссака, или уравнением состояния га$а.

Задача 1. От компрессора по шлангу, площадь сечения канала которого 5= 2 см2, движется воздух при давлении р = 5 атм и температуре t = 27° С. Найтн скорость движения воздуха в шланге, если за время t = 3 мин протекает т = 640 г воздуха. Плотность воздуха при нормальных условиях р0 = 1,29 кг/мя.

Решение. Скорость движения воздуха в шланге определяется •из формулы для объема воздуха, протекающего по шлангу: •

V==VtSl

ма в уравнение состояния газа и заменив F0 на — , получим:

Po

pvtS ppm T T ор'о ’

откуда

0 = 3^celt'

Ответ. Воздух движется в шланге со скоростью 3 м/сек. Задача 2. Ьалдэи содержит газ при температуре t = 27° С и давлении р = 4 • IO5 н/м2. Каково будет давление, если из баллона выпустить половину массы газа, а температуру понизить до J1 = = 12° С?

Решение. Уравнение состояния для всей массы газа PV _ PoVo

а для оставшейся массы газа О

рУ_рМ

Tl Ta '

Учитывая, что F0 = 2Vо (поскольку при нормальных условиях объем газа пропорционален его массе), получим -

р__2рх T - Tx

т
Pi ^ ф-, Pt = 1.9- W у#. Ответ., Давление в баллоне будет 1,9 ¦ IO5 «/л2.

Контрольные вопросы к главе'«Свойства газов»

1) В чем состоит закон Бойля — Мариотта?

2) В чем состоит закон Гей-Люссака?

3) В чем состоит закон Шарля?

4) Каков физический смысл двучлена (1 + pt), где (ї — коэффи-

циент объемного расширения?

5) Какой газ называется идеальным?

6) Что называется температурным коэффициентом давления?

7) Что такое абсолютная температура н какова ее связь с температурой Цельсия?

8) Что выражает изотерма? изохора? изобара?

9) Какова связь между давлением.^ объемом н температурой газа?

10) Выведите уравнение состояния газа.

Вопросы в задачи к главе «Свойства газов»

163. Как зависит объемен давление газа от его абсолютной температуры?

164. Какая сущес TByef связь между давлением, температурой и плотностью газа?

165. Два баллона соединены трубкой с краном. В первом баллоне газ находится под давлением P1- 16 am, во втором —P2==

— 12 am. Емкость первого баллона V1 = 20 л, второго V2 = 60 л. Какое давление установится в баллонах, если открыть кран? Температура газа постоянна. Объемом соединяющей трубки пренебречь.

166. Объем пузырька воздуха при всплывании со дна озера на поверхность увеличивается в три раза. Какова глубина озера?

167. В стеклянной трубке, запаянной с одного конца, находится столбик воздуха, запертый столбиком ртути длиной ft = 150 мм. бели трубку держать вертикально открытым концом вверх, длина воздушного столбика I = А см. Если же трубку держать открытым концом вниз, то длина воздушного столбика I1- 6 см. Чему равно атмосферное давление?

168. В цилиндре под поршнем находится некоторое количество горючей смеси. После сгорания горючей смесн температура в цилиндре

125
повысилась до (= 546° С, а расстояние между поршнем и дном цилиндра увеличилось до Л = 45 см. На сколько переместился поршень при охлаждении газа в цилиндре до I1 = 91° С? Весом поршня и его трением о стенки цилиндра пренебречь.

169. В вертикальном цилиндре при температуре t = 27° С под поршнем находится газ. Вес поршня с лежащими на нем гирями P = 97 н, площадь поршня S = 20 см2, а атмосферное давление р = = 10,15 IO4 н/м\ Какой общий груз нужно снять с поршня, чтобы при медленном охлаждении цилиндра до O0C поршень остался на месте?
Предыдущая << 1 .. 36 37 38 39 40 41 < 42 > 43 44 45 46 47 48 .. 121 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed