Сборник задач по общему курсу физики - Волькенштейн В.С.
Скачать (прямая ссылка):
5.186. При адиабатическом сжатии количества v= = 1 кмоль двухатомного газа была совершена работа А — = 146 кДж. На сколько увеличилась температура газа при сжатии?
5.187. Во сколько раз уменьшится средняя квадратичная скорость молекул двухатомного газа при адиабатическом увеличении объема газа в 2 раза?
5.188. Масса т= 10 г кислорода, находящегося при нормальных условиях, сжимается до объема F2=l,4 л. Найти давление р2 и температуру t2 кислорода после сжатия, если кислород сжимается: а) изотермически; б) адиабатически. Найти работу А сжатия в каждом из этих случаев.
5.189. Масса т=28 г азотз, находящегося при температуре /i=40°C и давлении р!=100 кПа, сжимается до объема У2 = 13 л. Найти температуру /2 и давление р2 азота после сжатия, если азот сжимается: а) изотермически; б) адиабатически. Найти работу А сжатия в каждом из этих случаев.
5.190. Во сколько раз возрастает длина 'свободного пробега молекул двухатомного газа, если его давление падает вдвое- при расширении газа: а) изотермически;
б) адиабатически?
5.191. Два различных газа, из которых один одноатомный, а другой двухатомный, находятся при одинаковых температурах и занимают одинаковые объемы. Газы сжимаются адиабатически так, что объем их уменьшается вдвое. Какой из газов нагреется больше и во сколько раз?
5.192. Масса m=1 кг воздуха, находящегося при давлении р,= 150 кПа и температуре ^=30 °С, расширяется адиабатически и давление при этом падает до р2 = 100 кПа.-Во сколько раз увеличился объем воздуха? Найти конечную температуру /2 и работу А, совершенную газом при расширении.
5.193. Количество v=l кмоль кислорода находится при нормальных условиях, а затем объем его увеличивается до
60
А В
У
V=5V0. Построить график зависимости p—f(V)t приняв за единицу по оси абсцисс значение V0, если кислород расширяется. а) изотермически; б) адиабатически. Значения да* вления р найти для. объемов,, равных: V„, 2V0, ЗК0, 4К0 и 5К0.
5.194. Некоторая масса кислорода занимает объем Ki=3 л при температуре 4=27 °С и давлении рх=820 кПа (рис. 8). В другом состоянии газ имеет параметры ]/2—4,5 л и ра = 600 кПа. Найти количество
теплоты Q, полученное газом, работу А, совершенную газом при р расширении, и изменение A W внутренней энергии газа при переходе газа из одного состояния в другое: а) по участку АСВ\ б) по участку ADB.
5.195. Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно,
за цикл получает от нагревателя Рис. 8.
количество теплоты Q1=2,512 кДж.
Температура нагревателя 7\=400 К, температура холодильника Г2=300 К. Найти работу А, совершаемую машиной за один цикл, и количество теплоты Q2, отдаваемое холодильнику за один цикл.
5.196. Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, совершает за один цикл работу Л =2,94 кДж и отдает за один цикл холодильнику количество теплоты Q2=13,4 кДж. Найти к. п. д. г] цикла.
5.197. Идеальная тепловая машина; работающая по циклу Карно, совершает за один цикл работу Л =73,5 кДж. Температура нагревателя 4=100 °С, температура холодильника /2=0 °С. Найти к. п. д. г] цикла, количество теплоты Q1, получаемое- машиной за один цикл от нагревателя, и количество теплоты Q2, отдаваемое за один цикл холодиль-' нику.
5.198. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. При этом 80% количества теплоты, получаемого от нагревателя, передается холодильнику. Машина получает от нагревателя количество теплоты Qx=6,28 кДж. Найти к. п. д. г] цикла и работу А, совершаемую за один цикл.
5.199. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. Воздух при давлении рх=708 кПа и температуре 4=1279С занимает объем Ух=2 л. После изотермического расширения воздух занял объем К2=5 л; после адиабати-
81
ческого расширения объем стал равным Vr=8 л. Найти:
а) координаты пересечения изотерм и адиабат; б) работу Л, совершаемую на каждом участке цикла; в) полную работу А, совершаемую за весь цикл; г) к. п. д. г) цикла; д) количество теплоты Qi, полученное от нагревателя за один цикл;
е) количество теплоты Qi, отданное холодильнику за один цикл.
5.200. Количество v—1 кмоль идеального газа совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар. При этом объем газа изменяется от Vi=25 м3 до 1^=50 м3 и давление изменяется от р*=100 кПа до р2=200 кПа. Во сколько раз работа, совершаемая при таком цикле, меньше работы, совершаемой в цикле Карно, изотермы которого соответствуют наибольшей и наименьшей температурам рассматриваемого цикла, если при изотермическом расширении объект увеличился в 2 раза?
5.201. Идеальная холодильная машина, работающая по обратному циклу Карно, совершает за один цикл работу А = =37 кДж. При этом она берет тепло от тела с температурой t2— — 10°Си передает тепло телу с температурой ti~17°С. Найти к. п. д. г] цикла, количество теплоты Qi, отнятое у холодного тела за один цикл, и количество теплоты Qi, переданное более горячему телу за один цикл.