2015-03-27
1917
111. Определить плотность смеси газов водорода массой m1 =8 г и кислорода массой m2 =64 г при температуре Т =290 К и при давлении 0,1 МПа. Газы считать идеальными.
112. В баллоне вместимостью 15 л находится азот под давлением 100 кПа при температуре t 1=27°С. После того как из баллона выпустили азот массой 14 г, температура газа стала равной t 2=17°С. Определить давление азота, оставшегося в баллоне.
113. В сосуде вместимостью 1 л находится кислород массой 1г. Определить концентрацию молекул кислорода в сосуде.
114. В сосуде вместимостью 5 л при нормальных условиях находится азот. Определить: 1) количество вещества n; 2) массу кислорода; 3) концентрацию n его молекул в сосуде.
115. Определить количество вещества n водорода, заполняющего сосуд объёмом V =3 л, если концентрация молекул газа в сосуде n =2×1018 м-3.
116. В баллоне вместимостью V =3 л содержится кислород массой m =10 г. Определить концентрацию n молекул газа.
117. Колба емкостью V =0,5 л содержит газ при нормальных условиях. Сколько молекул газа находится в колбе?
|
|
|
118. В баллоне объемом V =5 л содержится кислород массой m =20 г. Определить концентрацию n 0 молекул в баллоне.
119. Определить концентрацию молекул n 0 идеального газа при температуре t =20°С и давлении р =10-6 мм. рт. ст.
120. Определить давление идеального газа, имеющего концентрацию молекул n 0=1019 см-1, если температура газа: 1) T =3 К, 2) T =1000 К.
121. В цилиндр длиной l =1,6 м, заполненный воздухом при нормальном атмосферном давлении р0, начали медленно вдвигать поршень площадью основания S =200 см2. Определить силу F, действующую на поршень, если его остановить на расстоянии l 1=10 см от дна цилиндра.
122. В баллоне находится газ при температуре T 1=400 К. До какой температуры Т 2 надо нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в 1,5 раза?
123. Баллон вместимостью V =20 л заполнен азотом при температуре T =400К. Когда часть газа в баллоне израсходовали, давление понизилось на D p =200 кПа. Определить массу израсходованного газа. Процесс считать изотермическим.
124. В баллоне вместимостью V =15 л находится аргон под давлением р 1=600 кПа и при температуре T 1=300 К. Когда из баллона было взято некоторое количество газа, давление в баллоне понизилось до р 2=400 кПа, а температура установилась T 2=260 К. Определить массу m аргона, взятого из баллона.
125. Два сосуда одинакового объема содержат кислород. В одном сосуде давление р 1=2 МПа и температура T 1=800 К, в другом р 2=2,5 МПа, T 2=200 К. Сосуды соединили трубкой и охладили находящийся в них кислород до температуры T =200 К. Определить установившееся в сосудах давление р.
126. Вычислить плотность r азота, находящегося в баллоне под давлением р =2 МПа и имеющего температуру T =400 К.
|
|
|
127. Определить относительную молекулярную массу Мr газа, если при температуре Т =154 К и давлении p =2,8 МПа он имеет плотность r =6,1 кг/м3.
128. Найти плотность r азота при температуре T =400 К и давлении р =2 МПа.
129. В сосуде вместимостью V =40 л находится кислород при температуре T =300 К. Когда часть газа израсходовали, давление в баллоне понизилось на D p =100 кПа. Определить массу m израсходованного кислорода. Процесс считать изотермическим.
130. Определить плотность r водяного пара, находящегося под давлением р =2,5 кПа и имеющего температуру T =250 К.
131. Найти отношение 
/ 
для газовой смеси, состоящей из массы m 1=8 г гелия и массы m 2=16 г кислорода.
132. Удельная теплоемкость газовой смеси, состоящей из количества 
=1 кмоль кислорода и некоторой массы m 2 аргона, =430 Дж/(кг×К). Какая масса m 2 аргона находится в газовой смеси?
133. Определить молярную массу М двухатомного газа и его удельные теплоемкости, если известно, что разность - удельных теплоемкостей этого газа равна 260 Дж/(кг×К).
134. Найти удельные и , а также молярные 
и 
теплоемкости углекислого газа.
135. В сосуде вместимостью V =6 л находится при нормальных условиях двухатомный газ. Определить теплоемкость этого газа при постоянном объеме.
136. Определить относительную молекулярную массу М r и молярную массу М газа, если разность его удельных теплоемкостей - =2,08 кДж/(кг×К).
137. Определить молярные теплоемкости газа, если его удельные теплоемкости =10,4 кДж/(кг×К) и =14,6 кДж/(кг×К).
138. Найти удельные и и молярные и теплоемкости азота и гелия.
139. Вычислить удельные теплоемкости газа, зная, что его молярная масса М =4×10-3 кг/моль и отношение теплоемкостей / =1,67.
140. Трехатомный газ под давлением p =240 кПа и температуре t =20°С занимает объем V =10л. Определить теплоемкость этого газа при постоянном давлении.
141. Одноатомный газ при нормальных условиях занимает объем V =5 л. Вычислить теплоемкость этого газа при постоянном объеме.
142. Определить показатель адиабаты g идеального газа, который при температуре Т =350 К и давлении р =0,4 МПа занимает объем V =300 л и имеет теплоемкость =857 Дж/К.
143. Найти отношение / для газовой смеси, состоящей из массы m 1=4 г водорода и массы m 2=16 г кислорода.
144. Удельная теплоемкость газовой смеси, состоящей из количества =1 кмоль кислорода и некоторой массы m 2 аргона, =430 Дж/(кг×К). Какая масса m 2 аргона находится в газовой смеси?
145. Найти удельные и , а также молярные и теплоемкости углекислого газа.
146. В сосуде вместимостью V =3 л находится при нормальных условиях двухатомный газ. Определить теплоемкость этого газа при постоянном объеме.
147. Определить относительную молекулярную массу М r и молярную массу М газа, если разность его удельных теплоемкостей - =2,08 кДж/(кг×К).
148. Определить молярные теплоемкости газа, если его удельные теплоемкости =10,4 кДж/(кг×К) и =14,6 кДж/(кг×К).
149. Найти удельные и и молярные и теплоемкости смеси газов, состоящей из 1 моль азота и 2-х моль гелия.
150. Найти удельные и и молярные и теплоемкости смеси газов, состоящей из 2 моль азота и 1 моль гелия.
151. При изотермическом расширении азота при температуре T =280 К объем его увеличился в два раза. Определить: 1) совершенную при расширении газа работу А; 2) изменение D U внутренней энергии; 3) количество теплоты Q, полученное газом. Масса азота m =0,2 кг.
152. При адиабатном сжатии давление воздуха было увеличено от p 1=50 кПа до р 2=0,5 МПа. Затем при неизменном объеме температура воздуха была понижена до первоначальной. Определить давление р 3 газа в конце процесса.
153. Кислород массой m =200 г занимает объем V 1=100 л и находится под давлением р 1=200 кПа. При нагревании газ расширился при постоянном давлении до объема V 2=300 л, а затем его давление возросло до р 3=500 кПа при неизменном объеме. Найти изменение внутренней энергии D U газа, совершенную газом работу A и теплоту Q, переданную газу. Построить график процесса.
|
|
|
154. Объем водорода при изотермическом расширении при температуре T =300 К увеличился в n =3 раза. Определить работу А, совершенную газом, и теплоту Q, полученную при этом. Масса m водорода равна 200 г.
155. Во сколько раз увеличится объем водорода, содержащий количество вещества n =0,4моль при изотермическом расширении, если при этом газ получит количество теплоты Q =800 Дж? Температура водорода T =300 К.
156. Какая работа А совершается при изотермическом расширении водорода массой m =5 г, взятого при температуре T =290 К, если объем газа увеличивается в три раза?
157. При нагревании двухатомного газа, объём которого остаётся неизменным (V =40 л), его давление изменилось на D p =0,3 МПа. Найти: а) количество теплоты Q, сообщённое газу; б) приращение внутренней энергии D U газа; в) совершенную газом работу. Молекулы газа считать жесткими.
158. Одноатомный газ был нагрет при постоянном давлении р =90 кПа. В результате его объем увеличился на D V =2 м3. Найти: а) совершенную газом работу; б) приращение внутренней энергии D U газа; в) количество теплоты Q, сообщенное газу.
159. Аргон нагревался при постоянном давлении, причем ему было сообщено количество теплоты Q =50 кДж. Определить приращение внутренней энергии D U аргона и работу А, совершенную аргоном.
160. Три литра кислорода находятся под давлением р =0,15 МПа. Какое количество теплоты Q надо сообщить кислороду, чтобы: а) при постоянном объеме вдвое увеличить давление; б) при постоянном давлении вдвое увеличить объем?
161. Двухатомный газ массой 6,5 молей при температуре Т =300 К расширяется за счет притока теплоты извне вдвое (р =соnst). Найти: а) количество теплоты Q, полученное газом; б) приращение внутренней энергии D U газа; в) работу А, совершенную газом при расширении.
162. Азот массой m =5 г нагревается от температуры t 1=20°С при постоянном давлении р =150 кПа. После нагревания объем газа оказался равным V 2=12 л. Найти: а) количество теплоты Q, полученное азотом; б) работу А, совершенную газом; в) приращение внутренней энергии D U.
|
|
|
163. При изобарическом расширении двухатомного газа была совершена работа A =16,2 кДж. Найти количество теплоты Q, сообщенное газу.
164. В закрытом сосуде находится водород массой m 1=12 г и азот массой m 2=2 г. Найти приращение внутренней энергии D U этой смеси при изменении ее температуры на D T =56 К.
165. Сто молей газа нагреваются изобарически от температуры T 1 до температуры Т 2. При этом газ получает количество теплоты Q =0,28 МДж и совершает работу А =80 кДж. Найти: а) приращение внутренней энергии D U газа; б) g= 
; в) D T = T 2- T 1.
166. Один моль газа расширяется изотермически при температуре Т =300 К, причем его объем увеличивается в три раза. Найти: а) приращение внутренней энергии D U газа; б) совершенную газом работу А; в) количество теплоты Q, сообщенное газу.
167. Кислород массой m =0,32 кг нагрели на D T =100 К, сообщив ему количество теплоты Q =30 кДж. Найти приращение внутренней энергии D U Кислорода и совершенную им работу А.
168. Один моль газа изотермически расширяется при температуре Т =300 К. При этом газом совершается работа А =2 кДж. Определить, во сколько раз изменяется объем газа при его расширении.
169. Определить, во сколько раз изменилось давление 1 моля газа при его изотермическом расширении при температуре t =17°С, если работа, совершенная газом, A =2,4 кДж.
170. Некоторое количество воздуха, находящегося при температуре t =0°С, адиабатически расширяется до объемов два раза больше начального. Найти, до какой температуры охлаждается этот воздух.
171. В результате кругового процесса газ совершил работу А =1 Дж и передал охладителю теплоту Q =4,2 Дж. Определить термический КПД h цикла.
172. Совершая замкнутый цикл, газ получил от нагревателя теплоту Q =4,2×103 Дж. Какую работу А совершил газ в результате протекания всего цикла, если термический цикла КПД h =0,1?
173. Один моль идеального двухатомного газа совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар. Наименьший объем V мин=10 л, наибольший V макс=20 л, наименьшее давление р мин=2,46 атм, наибольшее р макс=4,1 атм. Начертить график цикла. Определить температуру Т газа для характерных точек цикла и его термический КПД h.
| 174. Один моль двухатомного идеального газа совершает замкнутый цикл, график которого изображен на рис. 5. Определить: 1) теплоту Q 1, полученную от нагревателя; 2) теплоту Q 2, переданную охладителю; 3) работу А, совершаемую газом за цикл; 4) термический КПД цикла. 175. Один моль идеального двухатомного газа, находящийся под давлением р 1=1 атм при температуре t 1=27°С, нагревают при постоянном объеме до давления р 2=2 атм. После этого газ изотермически расширился до начального давления и затем изобарически был сжат до начального объема V 1. Начертить график цикла. Определить температуру газа для характерных точек цикла и его термический КПД. |  Рис. 5
|
176. Одноатомный газ массой m =0,1 кмоль, имевший при давлении p 1=105 Н/м2 объем V 1=5 м3, сжимался изобарически до объема V 2=1 м3, затем сжимался адиабатически и, наконец, расширялся при постоянной температуре до начального объема и давления. Построить график процесса. Найти: 1) температуру, объем и давление, соответствующие характерным точкам цикла; 2) теплоту Q 1, полученную газом от нагревателя; 3) теплоту Q2, переданную газом охладителю; 4) работу А, совершенную газом за весь цикл; 5) термический КПД цикла h.
177. Идеальный многоатомный газ совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар, причем наибольшее давление газа в два раза больше наименьшего, а наибольший объем в четыре раза больше наименьшего. Определить термический КПД цикла h.
178. Газ, совершающий цикл Карно, 2/3 теплоты Q 1, полученной от нагревателя, отдает охладителю. Температура охладителя t 2=0°С. Определить температуру T 1 нагревателя.
179. Газ совершает цикл Карно. Температура охладителя t 2=17°С. Во сколько раз увеличится КПД цикла, если температура нагревателя повысится от 
=127°С до 
=347°С?
180. Газ совершает цикл Карно. Абсолютная температура T 1 нагревателя в три раза выше, чем температура Т 2 охладителя. Нагреватель передал газу теплоту Q 1=4,2×104 Дж. Какую работу А совершил газ?
181. Идеальный газ совершает цикл Карно при температурах теплоприемника Т 2=290 К и теплоотдатчика T 1=400 К. Во сколько раз увеличится коэффициент полезного действия h цикла, если температура теплоотдатчика возрастет до T 1=600 К?
182. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура Т 1 теплоотдатчика в четыре раза (n =4) больше температуры теплоприемника. Какую долю w количества теплоты, полученного за один цикл от теплоотдатчика, газ отдаст теплоприемнику?
183. Определить работу А 2 изотермического сжатия газа, совершающего цикл Карно, КПД которого h =0,4, если работа изотермического расширения равна А 1=8 Дж.
184. Газ, совершающий цикл Карно, отдал теплоприемнику теплоту Q 2=14 кДж. Определить температуру Т 1 теплоотдатчика, если при температуре теплоприемника Т 2=280 К работа цикла А =6 кДж.
185. Газ, являясь рабочим веществом в цикле Карно, получил от теплоотдатчика теплоту Q 1=4,38 кДж и совершил работу А =2,4 кДж. Определить температуру теплоотдатчика, если температура теплоприемника T 2=273 К.
186. Газ, совершающий цикл Карно, отдал теплоприемнику 67% теплоты, полученной от теплоотдатчика. Определить температуру T 2 теплоприемника, если температура теплоотдатчика T 1=430 К.
187. Во сколько раз увеличится коэффициент полезного действия h цикла Карно при повышении температуры теплоотдатчика от Т 1=380 К до Т '1=560 К? Температура теплоприемника T 2=280 К.
188. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. Температура теплоотдатчика T 1=500 К, температура теплоприемника T 2=250 К. Определить термический КПД h цикла, а также работу А 1 рабочего вещества при изотермическом расширении, если при изотермическом сжатии совершена работа A 2=70 Дж.
189. Газ, совершающий цикл Карно, получает теплоту Q 1=84 кДж. Определить работу А газа, если температура Т 1 теплоотдатчика в три раза выше температуры T 2 теплоприемника.
190. В цикле Карно газ получил от теплоотдатчика теплоту Q 1=500 Дж и совершил работу A =100 Дж. Температура теплоотдатчика T 1=400 К. Определить температуру T 2 теплоприемника.
Таблица 2
| Отчет вторник 2-ой неде-ли с 17-00 Т108 | Сдача оформленной и отчитанной работы | |
| Задачи 1 – 6 (механика) | 24.03, 7.04, 21.04.15 | |
| Задачи 7 – 8 (термодинамика и молекулярная физика) | 5.05, 19.05.15 | |
| Семестровая работа № 1 | 19.05.15 – 2.06.15 |
Таблица 3
| Баллы | ||
| Семестровая работа № 1 | min | max |
