Физика: сборник задач для поступающих в вузы - Васюков В.И.
Скачать (прямая ссылка):
увеличился вдвое. Тг - температура в конце изобарического процесса
1-2, Т} - в конце изохорического процесса 2-3. Определить коэффициент полезного действия цикла
[? = Sy^lOO%
8Г2 -ЗГ3
]
9.25. С одним молем идеального одноатомного газа осуществляется цикл, состоящий из изохоры 1-2,
к
82
адиабаты 2-3 и изобары 3-1. Температуры в точках 1, 2 и 3 равны
Т\, Тг, Т3. Определить КПД цикла.
[ п= ЪГУ~2Ь-~5Ь ioo% ]
' 3(7^-Г,)
9.26. С одним молем идеального одноатомного газа осуществляется цикл, в котором 1-2 - изохора, 3-4 - изобара, р ‘
3р,
2-3 - процесс с линейной зависимостью давления от объема. Определить КПД цикла.
[ 7 «29 % ]
9.27. Найти КПД тепловой машины, работающей с v молями
одноатомного идеального газа по циклу, состояще- Р му из адиабатного расширения (1-2), изотермического сжатия (2-3) и изохорного процесса (3-1).
о
Работа, совершенная над газом в изотермическом процессе, равна [А[. Разность максимальной и минимальной темпера-
W V,
к.
тур газа в цикле равна ДГ. [ tj
-И-
2Р,
vRbT )
9.28. На диаграмме Р-V изображен цикл, проводимый с одноатомным идеальным газом. Чему равен коэффициент полезного действия Р» этого цикла? [ jj-8,7% ]
9.29. Определить отношение КПД циклов зр
1-2-4-1 и 2-3-4-2, совершаемых с идеальным zp, одноатомным газом ? р0
{ ч/чь = 13/11 ]
100% ]
2
1
ЬР
V, IV. у
9.30. В сосуде с теплонепроницаемыми стенками объемом
V = 5,6 л находится кислород при температуре /,= 85°С и давлении /> = 2,5 • 105 Па. Для нагрева этого газа до f2=87°C требуется количество теплоты 0 = 21 Дж. Какова удельная теплоемкость кислорода в этих
83
условиях ? Теплоемкостью и тепловым расширением стенок сосуда пренебречь. Объем 1 моля газа при нормальных условиях равен 22,4 л. [ с = = 0,697 •Ю’Дафг.К) ]
9.31. Над молем идеального одноатом-
причем работа в нем А = 2026 Дж. Процесс состоит из участка 1-2, в котором давление является линейной функцией объема, изохоры 2-3 и процесса 3-1, в котором теплоемкость считается постоянной. Найти эту теплоемкость, если известно, что Г,=7^=2Г3=100 К, VJV\ = 8.
[ с = М_|1я=_12,4 Дж/(моль-К) ]
9.32. Одни моль идеального одноатомного газа расширяется по политропическому закону pV* = const от объема V\ и давления р\ до объема V2. Определить изменение внутренней энергии газа.
(v2 Л Чг-1
]
9.33. В длинной закрытой трубке между двумя поршнями массой т каждый находится 1 моль идеального газа, масса которого много
меньше массы поршней. В остальном про- т т_______
странстве трубки-вакуум. В начальный мо- |" 1
мент правый поршень имеет скорость
а левый - 3-юо. Найти максимальную температуру газа, если стенки трубки и поршни теплонепроницаемы. Температура газа в начальный момент равна Тд. Внутренняя энергия одного моля газа U=cT. Трением пренебречь.
[ 7’=Г0 +т— ]
84
934. Теплоизолированный сосуд откачан до глубокого вакУУЧч. После открытия крана сосуд быстро заполняется атмосферным воацу. хом. Какова будет температура воздуха Т в сосуде после его заполнения?
Температура атмосферного воздуха удельная теплоемкость при постоянном объеме су, средняя молярная масса М. Теплоемкостью сосуда
пренебречь.
М Су + R М а.
10. СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ, НАСЫЩЕННЫХ ПАРОВ, ЖИДКОСТЕЙ
Деформация твердых тел
10.1. К концу алюминиевого стержня длиной / -1 м и сечения площадью ^
2 4 ^
5—1 см приложена сила F=10 Н. С какой силой F0 стальная пластина прикреплен- ^ ная к концу стержня будет давить на ф
%
W
жесткие уступы А и В, если зазор между пластиной и уступами 8= 1 мм. Модуль упругости алюминия принять равным Fs0,7-I011 Па. [ Fo=F-2s5y=3000H ]
10.2. Длинный тонкий цилиндрический сосуд радиуса R и толщины 8 нагружен внутренним давлением Р. На сколько увеличится радиус сосуда, если модуль упругости материала, из которого изготовлен сосуд, равен Е ?
Ед
10.3. Стержень длиной / подвешен к потолку. Найти удлинение стержня под действием его собственного веса. Плотность мате-
риала стержня р, модуль Юнга Е. [ А
]
85
10.4. К стержню длиной 1 м, изготовленному из пластичного
материала с модулем упругости Е = 2-10и Па и пределом текучести aj = 600 МПа приложили нагрузку, которая привела к увеличению его длины на 6 мм. Каково будет остаточное увеличение длины после снятия нагрузки ? [ 3 мм ]
Тепловое расширение твердых тел
10.5. Как должны относиться длины Л и h двух стержней, сделанных их разных материалов с коэффициентами линейного рас-" ширения Pi и pi, чтобы при любой температуре разность длин стержней
