Задачи для внеаудиторной самостоятельной работы

5-1. Определите работу изотермического (25 °С) расширения 1 моль идеального газа при изменении давления от 506,5 до 101,3 кПа. Какое количество теплоты при этом поглощено?

5-2. Азот (5 моль) при 100 °С занимал объем 25 л. При нагревании газа до 200 °С было затрачено 14 650 Дж. Определите С_Р и конечный объем, если давление газа при этом не изменилось.

5-3. Какое количество теплоты необходимо для повышения температуры 16 г кислорода от 300 до 500 К при давлении 101,3 кПа? Как при этом изменится внутренняя энергия?

5-4. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания воздуха в квартире общим объемом 600 м³ от 20 ^оС до 25 ^оС. Примите, что воздух – это идеальный двухатомный газ, а давление при исходной температуре нормальное. Найдите Δ U в процессе нагревания воздуха.

5-5. Аргон (10 г) нагрели на 10 °С в одном случае при постоянном объеме, а в другом – при постоянном давлении. Какова будет разница в количестве затраченной при этом теплоты?

5-6. Три моль идеального одноатомного газа (C _V = 12,5 Дж/(моль^. К)), находящегося при T₁ = 350 K и P₁ = 506,5 кПа, обратимо и адиабатически расширяются до давления P₂ = 101,3 кПа. Рассчитайте конечные температуру и объем, а также совершенную работу и изменение внутренней энергии в этом процессе.

5-7. Система содержит 0,5 моль идеального одноатомного газа (C _V = 12,5 Дж/(моль^. К)) при P₁ = 1013 кПа и V₁ = 1 л. Газ расширяется обратимо и адиабатически до давления P₂ = 1 атм. Рассчитайте начальную и конечную температуру, конечный объем, совершенную работу, а также изменение внутренней энергии в этом процессе. Рассчитайте эти величины для соответствующего изотермического процесса.

5-8. Гелий (10 г), взятый при 25 °С, адиабатически расширился с 10 до 50 л. Определите работу, совершенную газом.

5-9. Бензол (100 г) испаряется при температуре кипения (80,2 °С) и давлении в 101,3 кПа. Определите произведенную парами бензола работу, изменение внутренней энергии и изменение энтальпии, если теплота испарения бензола равна 395,2 Дж/г.

5-10. В резервуаре при 298 К находится неизвестный газ; предполагается, что это азот или аргон. При внезапном расширении 5 л этого газа до объема 6 л его температура упала примерно на 20°. Какой газ содержится в резервуаре?

Занятие № 3.

План занятия:

1. Тестовый контроль знаний по теме «Первое начало термодинамики. Расчет работы расширения идеального газа в различных условиях».

2. Термохимия. Закон Гесса. Теплоемкость. Закон Кирхгоффа.

3. Решение задач на тему «Термохимия. Закон Гесса. Теплоемкость. Закон Кирхгоффа».

Тестовый контроль знаний по теме «Первое начало термодинамики. Расчет работы расширения идеального газа в различных условиях».