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) или
 
 2) масса одной молекулы (атома)
 
  Тогда : 
Ответ: 
№ 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:
 Запишем для каждого из 2-х состояний газа
 уравнения состояния:
  
 
 Разделим почленно второе уравнение на первое:
 
Ответ: 
№ 222
Определить суммарную кинетическую энергию Ek
поступательного движения всех молекул газа, находящегося в сосуде вместимостью V=3л под давлением p=540 кПа.
Дано:
 Средняя кинетич. энергия поступательного
 движения одной молекулы:
 
Тогда суммарная кинетическая энергия равна:
 где  - число всех молекул.
Найдем
Уравнение состояния газа:
 где  - число молекул
С другой стороны  т.е.  где
 - постоянная Больцмана
 , откуда
 т.е.
Ответ: 
№ 232
Найти удельные сР
и сV
, а так же молярные СР
и СV
теплоемкости углекислого газа.
Дано:
 1. Удельные теплоемкости:
 
 
 
 
Молярные теплоемкости:
Ответ: 
№ 242
Определить среднюю длину свободного пробега <l
> молекулы азота в сосуде, вместимостью V=5л. Масса газа m=0,5 г.
Дано:
 Длина свободного пробега молекулы вычисля-
 ется по формуле:
  , где  - эфективное сечение.
  , где концентрацию n найдем из
 системы уравнений:
  
 Þ
Ответ: 
№ 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.
 Дано:
 1. Работа при изотермическом расширении:
 
  , где 
 
 2. Внутренняя энергия  идеального газа:
  , а изменение будет равно:
у нас  =0, т.к. Т=const, поэтому  =0
3. Согласно 1-му закону термодинамики,  полученное газом равно:
 , что при =0 дает:
Ответ: 
№ 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:
 Теплоприемником является охладитель (холодильник) с темпера-
турой  . Поэтому можно определить  КПД цикла.
  ; 
 с другой стороны  ,
где  - кол-во теплоты, поступившее от нагревателя
 - кол-во теплоты, переданное холодильнику
искомая доля  равна:
 - выразим из формулы для  :
 откуда  ,
поэтому:
Ответ: 
№ 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:
 При изменении площади мыльной пленки
 на  совершена работа 
 Ввиду же двусторонности мыльной пленки
 приращение пленки удваивается:
 . Вычислим:
  , здесь,  , где  опреде-
лим из 
 , где  определяется из 
 
 
 .
Ответ:  .
|
