Модуль 2. 4. Воду, находящуюся при 0 ºC и давлении Р = 100 атм, расширяют адиабатически и квазистатически до атмосферного давления

4. Воду, находящуюся при 0 ºC и давлении Р = 100 атм, расширяют адиабатически и квазистатически до атмосферного давления. Найти изменение температуры воды в этом процессе, если коэффициент объемного расширения воды в этих условиях отрицателен и равен ºС^-1.

5. Найти уравнение адиабаты для газа, уравнение состояния которого дается в виде

P = P ₀(1 + α T − β V),

где постоянные a, b и Р ₀ известны. Считать, что молярная теплоемкость газа с_v не зависит от температуры.

6. Тепловая машина с идеальным газом в качестве рабочего вещества совершает обратимый цикл, состоящий из изохоры, адиабаты и изотермы. Рассчитать количества тепла, получаемые рабочим веществом на каждом этапе цикла. Найти к. п. д. машины как функцию максимальной и минимальной температур, достигаемых газом в этом цикле.

7. Один моль Н₂О охлаждается от температуры t ₁=25°C до t ₂=0°C и замерзает. Всё тепло, полученное охлаждающей машиной, работающей с максимальной теоретически допустимой эффективностью, передаётся другому молю H₂O при t ₁=25°C, в результате чего его температура повышается до 100°С. Сколько молей Н₂О переходит в пар при 100°С? Какую работу должен произвести рефрижератор? Теплота испарения q при 100°С равна

40,9 кДж / моль. Теплота плавления льда l при 0°С равна 6 кДж / моль.

Модуль 3

8. Записать уравнение реального газа типа Дитеричи в приведённых переменных:

9. Один конец стержня поддерживается при температуре Т ₁, а другой – при температуре Т₂. Сам стержень состоит из двух частей, длины которых l ₁и l ₂, а коэффициенты теплопроводности c ₁и c ₂. Найти температуру поверхности соприкосновения частей стержня.

10. Рассматривая удельную теплоту испарения q как работу, затрачиваемую на преодоление внутреннего давления P_i, найти зависимость между P_i, q и плотностью жидкости . Считать, что жидкость подчиняется уравнению Ван-дер-Ваальса.