Студопедия


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram

Примеры решения задач. Кислород массой 200 г занимает объем 100 л и находится под давлением 200 кПа




Задача 14

Кислород массой 200 г занимает объем 100 л и находится под давлением 200 кПа. При нагревании газ расширяется при постоянном давлении до объема 300 л, а затем его давление возросло до 500 кПа при неизменном объеме. Найти изменение внутренней энергии газа, совершенную им работу и количество теплоты, переданной газу.

Решение

График процесса в осях (P, V) дан на рис.1. Процесс 1→2 изобарный; работа при изобарном процессе равна . Процесс 2→3 изохорный, и в этом процессе работа не совершается. Таким образом, полная работа

. (1)

Найдём приращение внутренней энергии при переходе газа из состояния 1 в состояние 3: . Преобразуем это выражение и используем уравнение Менделеева-Клапейрона для начального и конечного состояний газа: . И, наконец, получим:

. (2)

Количество теплоты, переданной газу, найдём из первого начала термодинамики:

. (3)

Подставим в (1), (2) и (3) численные значения: , , .

Ответ: , , .

301. В сосуде объемом V=2 л находится азот при давлении p=0.1 МПа. Какое количество теплоты надо сообщить азоту, чтобы: а) при p=const объем увеличился вдвое; б) при V =const давление увеличилось вдвое?

302. Найти удельную теплоемкость кислорода для: а) V= const; б) p=const.

303. Плотность некоторого двухатомного газа при нормальных условиях r=1.43 кг/м3 . Найти удельные теплоемкости cv и cp этого газа.

304. В закрытом сосуде находится 20 г азота и 32 г кислорода. Найти изменение внутренней энергии смеси газов при охлаждении ее на 28 К.

305. До какой температуры охладится воздух, находящийся при 100C, если он расширяется адиабатически от объема V1 до V2 =2V1?

306. Найти молярную массу и число степеней свободы молекул газа, если его удельные теплоемкости cv=0.65 Дж/(г.К) и cp=0.91 Дж/(г.К).

307. Определить показатель адиабаты идеального газа, который при температуре 350 К и давлении 0.4 МПа занимает объем 0.3 м3 и имеет теплоемкость Сv=857 Дж/К.

308. В баллоне при температуре 145 К и давлении 2 МПа находится кислород. Определить температуру и давление газа после того как из баллона будет очень быстро выпущена половина газа.

309. Азот массой 200 г расширился изотермически при температуре 280 К, причем объем газа увеличился в 2 раза. Найти изменение внутренней энергии газа, совершенную им работу и количество теплоты, переданное газу.

310. В цилиндре под поршнем находится азот массой 600 г, занимающий объем 1.2 м3 при температуре 560 К. В результате подвода теплоты газ расширился и занял объем 4.2 м3 при неизменной температуре. Найти изменение внутренней энергии газа, совершенную им работу и количество теплоты, переданное газу.




311. Некоторая масса газа с двухатомными молекулами перешла от первого состояния ко второму в два этапа: сначала по изобаре, а затем по адиабате. При этом приращение внутренней энергии 130 кДж. Определить начальное давление, если начальный объём равен 0.24 м3, конечный объём 0.48 м3, конечное давление 1050 кПа.

312. Двухатомный газ при давлении 270 кПаимел объем 0.14 м3, а при давлении 320 кПа– объем 0.11 м3. Переход из первого состояния во второе был сделан в два этапа: сначала по изотерме, затем по изохоре. Определить количество поглощенной газом теплоты.

313. Один киломоль газа изобарически нагревается от 200С до 6000С, поглощая 12 МДж теплоты. Найти число степеней свободы молекул газа, приращение внутренней энергии газа, работу газа.

314. 10.5 г азота изотермически расширяются при температуре -23°С от давления 250 кПа до давления 100 кПа. Найти работу, совершенную газом при расширении.

315. При изотермическом расширении 10 г азота, находящегося при температуре 17°С, была совершена работа 860 Дж. Во сколько раз изменилось давление азота при расширении?

316. 231 г гелия, находившегося первоначально при температу­ре 20°С и давлении 105 Па, сжимают адиабатически до давления 107 Па. Считая процесс сжатия обратимым, определить температуру газа в конце сжатия; работу, совершаемую газом; во сколько раз уменьшился объем газа.

317. Водород в объеме 5 л, находящийся под давлением 100 кПа, адиабатически сжат до объема 1 л. Найти работу сжатия.

318. 14 г азота адиабатически расширяется так, что давление уменьшается в 5 раз и затем изотермически сжимается до первоначального давления. Начальная температура азота 420°С. Найти: а) температуру газа в конце процесса; б) количество теплоты, отданной газом; в) приращение внутренней энергии газа; г) совершенную газом работу.



319. Водород массой 40 г, имевший температуру 300 К, адиабатически расширился, увеличив объем в три раза. Затем при изотермическом сжатии объем газа уменьшился в 2 раза. Определить полную работу, совершенную газом и конечную температуру газа.

320. При адиабатическом сжатии 2.8 кг окиси углерода объем уменьшается в 4 раза. Определить работу сжатия, если температура газа в начале процесса 7°С.

321. При адиабатическом сжатии 20 г гелия давление газа увеличилось в 10 раз. Определить конечную температуру газа и рабо­ту сжатия. Начальная температура гелия равна 300 К.

322. Один килограмм кислорода сжимается адиабатически, вслед­ствие чего температура газа возрастает от 20°С до 500°С. Вычислить: а) приращение внутренней энергии газа; б) работу, затраченную на сжатие газа; в) во сколько раз уменьшится объем газа?

323. Для аргона отношение удельных теплоемкостей равно 1.68. Определить давление, получившееся после адиабатического расширения этого газа от 1 л до 2 л, если начальное давление равно 105 Па.

324. Молярная масса газа 44 кг/кмоль. Отношение удельных теплоемкостей равно 1.33. Вычислить удельные теплоемкости газа.

325. При температуре 207°С 2.5 кг некоторого газа занимают объем 0.8 м3. Определить давление газа, если удельная теплоемкость при постоянном объеме 519 Дж/(кг.К) и отношение удельных теплоемкостей равно 1.67.

326. Определить молярные теплоемкости смеси двух газов – одноатомного и двухатомного. Количество вещества одноатомного газа 0.4 моль, двухатомного – 0.2 моль.

327. Кислород массой 200 г занимает объем 100 л и находится под давлением 200 кПа. При нагревании газ расширяется при постоянном давлении до объема 300 л, а затем его давление возросло до 500 кПа при неизменном объеме. Найти изменение внутренней энергии газа, совершенную им работу и количество теплоты, переданной газу.

328. Водород массой 40 г, имевший температуру 300 К, адиабатически расширился, увеличив объем в 3 раза. Затем при изотермическом сжатии объем газа уменьшился в 2 раза. Определить полную работу, совершенную газом, и конечную температуру.

329. В цилиндре под поршнем находится водород массой 20 г при температуре 300 К. Водород сначала расширился адиабатически, увеличив свой объем в 5 раз, а затем был сжат изотермически до первоначального объема. Найти температуру в конце адиабатического расширения и полную работу газа.

330. Два киломоля углекислого газа нагреваются при постоян­ном давлении на 50°С. Найти изменение внутренней энергии, работу расширения и количество теплоты, сообщенное газу (молекула углекислого газа линейная).





Дата добавления: 2015-05-13; просмотров: 4489; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных | ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Как то на паре, один преподаватель сказал, когда лекция заканчивалась - это был конец пары: "Что-то тут концом пахнет". 8287 - | 7917 - или читать все...

Читайте также:

 

18.206.48.142 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.


Генерация страницы за: 0.005 сек.