База рефератов

Министерство общего и профессионального образования РФ

Владимирский государственный университет

Кафедра общей и прикладной физики

Расчетно-графическая работа №2

Владимир 1998

№ 202

Сколько атомов содержится в ртути: 1) количеством вещества =0,2 моль

2) массой m=1 г?

Дано:

                                          Число молекул в молях вещества

                           1) $IMAGE6$или

$IMAGE7$                             $IMAGE8$

$IMAGE9$               2) масса одной молекулы (атома)

$IMAGE10$            $IMAGE11$

$IMAGE12$

$IMAGE13$ $IMAGE14$                                   Тогда : $IMAGE15$

                                                $IMAGE16$

Ответ: $IMAGE17$

            $IMAGE18$

№ 212

В баллоне находится газ при температуре T₁=400 К. До какой температуры T₂ надо нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в 1,5 раза?

Дано:

$IMAGE19$

$IMAGE20$                    Запишем для каждого из 2-х состояний газа

$IMAGE21$                           уравнения состояния:

$IMAGE22$ $IMAGE23$              $IMAGE24$

$IMAGE25$                         $IMAGE26$

$IMAGE27$

$IMAGE28$                             Разделим почленно второе уравнение на первое:

$IMAGE29$   $IMAGE30$

$IMAGE31$

Ответ: $IMAGE32$

№ 222

Определить  суммарную кинетическую энергию E_k поступательного движения всех молекул газа, находящегося в сосуде вместимостью V=3л под давлением p=540 кПа.

Дано:

$IMAGE33$

$IMAGE34$             Средняя кинетич. энергия поступательного

$IMAGE35$      движения одной молекулы:

$IMAGE36$

$IMAGE37$                                      $IMAGE38$

Тогда суммарная кинетическая энергия равна:

$IMAGE39$где $IMAGE40$- число всех молекул.

Найдем $IMAGE40$

Уравнение состояния газа:

$IMAGE42$где $IMAGE43$- число молекул

$IMAGE44$

С другой стороны $IMAGE45$ т.е. $IMAGE46$ где

$IMAGE47$- постоянная Больцмана

$IMAGE48$, откуда

$IMAGE49$т.е.

$IMAGE50$

$IMAGE51$

$IMAGE52$

Ответ:  $IMAGE53$

№ 232

Найти удельные с_Р и с_V , а так же молярные С_Р и С_V теплоемкости углекислого газа.

Дано:

$IMAGE54$

$IMAGE55$                               1. Удельные теплоемкости:

$IMAGE56$                               $IMAGE57$

$IMAGE58$       $IMAGE59$

$IMAGE60$           $IMAGE61$

$IMAGE62$

$IMAGE63$                  $IMAGE64$  

$IMAGE65$

Молярные теплоемкости:

$IMAGE66$

$IMAGE67$

$IMAGE68$

$IMAGE69$

Ответ: $IMAGE70$

            $IMAGE71$

            $IMAGE72$

            $IMAGE73$

№ 242

Определить среднюю длину свободного пробега <l> молекулы азота в сосуде, вместимостью V=5л. Масса газа m=0,5 г.

Дано:

$IMAGE74$

$IMAGE75$             Длина свободного пробега молекулы вычисля-

$IMAGE76$                                 ется по формуле:

$IMAGE77$                  $IMAGE78$, где $IMAGE79$- эфективное сечение.

$IMAGE80$               $IMAGE78$, где концентрацию n найдем из

$IMAGE82$                           системы уравнений:

$IMAGE83$ $IMAGE84$ $IMAGE85$
                                                  $IMAGE86$

                                    $IMAGE87$   Þ $IMAGE88$

                                                  $IMAGE89$

$IMAGE90$

$IMAGE91$

$IMAGE92$

Ответ: $IMAGE93$

№ 252

При изотермическом расширении азота при температуре T=280К объем его увеличился в два раза. Определить: 1) совершенную при расширении газа работу А; 2) изменение DU внутренней энергии; 3) количество теплоты Q, полученное газом. Масса азота m=0,2 кг.

$IMAGE94$Дано:

$IMAGE95$           1. Работа при изотермическом расширении:

$IMAGE96$                           $IMAGE97$

$IMAGE98$                     $IMAGE99$, где $IMAGE100$

$IMAGE77$         $IMAGE102$

$IMAGE103$           2. Внутренняя энергия $IMAGE104$идеального газа:

$IMAGE105$
$IMAGE106$         $IMAGE107$, а изменение $IMAGE104$ будет равно:

                                      $IMAGE109$

у нас $IMAGE110$=0, т.к. Т=const, поэтому $IMAGE111$=0

3. Согласно 1-му закону термодинамики, $IMAGE112$полученное газом равно:

$IMAGE113$, что при $IMAGE111$=0 дает:

$IMAGE115$

Ответ: $IMAGE116$

            $IMAGE117$

            $IMAGE118$

№ 262

Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура Т₁ теплоотдатчика в четыре раза  (n=4) больше температуры теплоприемника. Какую долю w количества теплоты, полученного за один цикл от теплоотдатчика, газ отдаст теплоприемнику?

Дано:

$IMAGE119$

$IMAGE120$     Теплоприемником является охладитель (холодильник) с темпера-

$IMAGE121$
                   турой $IMAGE122$. Поэтому можно определить $IMAGE123$КПД цикла.

$IMAGE124$           $IMAGE125$;  $IMAGE126$

$IMAGE127$ с другой стороны $IMAGE128$,

где $IMAGE129$- кол-во теплоты, поступившее от нагревателя

      $IMAGE130$- кол-во теплоты, переданное  холодильнику

                   искомая доля $IMAGE131$равна:

                   $IMAGE132$

                   $IMAGE133$- выразим из формулы для $IMAGE134$:

                   $IMAGE135$ откуда $IMAGE136$,

                   поэтому:

                   $IMAGE137$

Ответ: $IMAGE138$

№ 272

Какую работу А надо совершить при выдувании мыльного пузыря, чтобы увеличить его объем от V₁=8 см³ до V₂=16 см³? Считать процесс изотермическим.

Дано:

$IMAGE139$

$IMAGE140$            При изменении площади мыльной пленки 

$IMAGE141$        на $IMAGE142$совершена работа $IMAGE143$

$IMAGE144$                        Ввиду же двусторонности мыльной пленки

$IMAGE145$                                 приращение пленки удваивается:

$IMAGE146$
                                                $IMAGE147$. Вычислим:

$IMAGE148$                                    $IMAGE149$, здесь, $IMAGE150$, где $IMAGE151$опреде-

                                                лим из $IMAGE152$

                                                $IMAGE153$, где $IMAGE154$определяется из $IMAGE155$

$IMAGE156$       $IMAGE157$

$IMAGE158$      $IMAGE159$

$IMAGE160$.

$IMAGE161$

$IMAGE162$

Ответ: $IMAGE163$.