December 10 2016 12:46:42
School Nogma
Навигация
 
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
 
задания по термодинамике и статической физике
Термодинамика и статистическая физика

1. Первое начало термодинамики

1. Определить изменение внутренней энергии моля идеального одноатомного газа при изобарическом изменении объема от 10л до 20л при давлении 5атм.

2. В цилиндре под поршнем находится углекислый газ CO2 массой 0.2кг. Какую работу совершает газ при его нагревании на 88° С, если давление газа считать постоянным?

3. С некоторой массой идеального газа совершен круговой процесс 1231, изображенный на диаграмме (V, T), где V – объем и T – абсолютная температура газа. Изобразить этот процесс на диаграмме (P, V), где P – давление газа, и указать, на каких стадиях газ получал и отдавал тепло.

img191

4. Объем 1 моля идеального газа с показателем адиабаты g изменяется по закону V=a/T, где a – положительная постоянная, Т – абсолютная температура. Определить количество тепла Q, полученное газом в этом процессе при увеличении температуры на DТ.

2. Тепловые машины

5. Каким путем можно эффективнее повысить КПД машины Карно: увеличивая температуру нагревателя T1 на DT при фиксированной температуре холодильника T2 или понижая температуру холодильника T2 на такую же величину DT при фиксированной температуре нагревателя T1?

6. Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, получает тепло от нагревателя с температурой 200° C и отдает тепло холодильнику с температурой 15° С, совершая за один цикл работу 10МДж. Определить тепло, отдаваемое холодильнику за один цикл.

7. Определить работу, совершаемую идеальным газом массой m с молярной массой m при изотермическом расширении от объема V1 до объема V2 при температуре T. Какое количество тепла получил газ при этом расширении?

8. Идеальная тепловая машина, работающая по обратному циклу Карно, получает тепло от воды с температурой 273 К и передает его кипятильнику с температурой 373 К. Сколько воды превращается в пар при образовании 1 кг льда, если удельная теплота плавления льда 3,3×105 Дж/кг и удельная теплота парообразования воды 2,26×106 Дж/кг?

3. Теплоемкость газов

9. Идеальный одноатомный газ расширяется согласно уравнению PV1/2 = const, где P – давление и V – объем газа. Определить молярную теплоемкость газа в этом процессе.

10. Определить молярные теплоемкости Cv и Cp для газовой смеси, состоящей из m1 грамм азота и m2 грамм аргона, если показатель адиабаты для азота img1921, а для аргона img1932. Газы считать идеальными, внутренняя энергия которых описывается выражением

U = nimg194, где n – число молей, R – универсальная газовая постоянная.

11. Найти уравнение процесса для идеального газа, при котором теплоемкость С газа меняется с температурой Т по закону С = aТ, где a > 0 – постоянная.

12. Вычислить молярную теплоемкость идеального газа для процесса, в котором давление P = bV, где b > 0 - постоянная и V – объем газа. Считать, что молярная теплоемкость Cv не зависит от температуры.

4. Второе начало термодинамики

13. Определить изменение энтропии одного моля идеального газа при изохорном, изобарном, изотермическом и адиабатном процессах.

14. Определить изменение энтропии одного моля вещества при его плавлении и испарении. Удельная теплота и температура фазовых превращений считаются известными.

15. Два тела массами m1 и m2, имеющие температуры T1 и T2, помещены в адиабатическую оболочку. Определить равновесную температуру тел и изменение энтропии системы при установлении теплового равновесия, если удельная теплоемкость обоих тел равна C.

16. Определить изменение энтропии при замерзании 1 г воды с температурой 273 К. Удельная теплота плавления льда img195Дж/кг.

5. Уравнение Ван-дер-Ваальса

17. Определить плотность воды в критической точке, если для воды Ркр = 219 атм и Ткр = 374° С.

18. Определить внутреннее (молекулярное) давление воды, если в уравнении Ван-дер-Ваальса для воды а = 5,5×106 (атм×см6)/моль2.

19. Считая, что жидкость в процессе испарения подчиняется уравнению Ван-дер-Ваальса, а удельная теплота испарения q равна работе против силы внутреннего давления жидкости, оценить величину q с помощью величины внутреннего давления P и плотности жидкости img196.

20. Выразить давление, температуру и объем 1моля вещества в критической точке через постоянные a и b уравнения Ван-дер-Ваальса.

6. Распределение Максвелла

21. Определить наиболее вероятную, среднюю и среднеквадратичную скорости молекул хлора при температуре 500 К.

22. Как зависит от давления средняя скорость молекул идеального одноатомного газа при адиабатном процессе?

23. Определить среднеквадратичную частоту вращения молекулы кислорода относительно оси, проходящей через центр масс молекулы перпендикулярно её оси симметрии, если температура газа Т = 300 К и момент инерции молекулы относительно заданной оси I = 19,2×10-40 г×см2.

24. Определить максимальную молярную теплоемкость газа СО2 (молекула СО2 является линейной). Оценить температуру «замораживания» колебательных степеней свободы молекулы СО2, если частоты ее продольных колебаний n1=4×1013 Гц, n2=7×1013 Гц и поперечного колебания n3=2×1013 Гц.

7. Распределение Больцмана

25. Определить среднюю тепловую энергию классического гармонического осциллятора при температуре Т.

26. Определить среднюю потенциальную энергию молекул азота в однородном поле силы тяжести, если температура атмосферы считается постоянной и равной Т.

27. В поле тяжести Земли находятся пылинки с массой m = 2×10-18 г и объемом V =10-15 см3. Определить высоту h, на которой концентрация пылинок в 2 раза меньше их концентрации вблизи земной поверхности. Давление воздуха Р = 105 Па и его температуру Т = 300 К считать постоянной.

28. Определить теплоемкость газа, находящегося в однородном поле силы тяжести при температуре Т, если число молекул газа равно N.

8. Процессы переноса

29. Получить формулы для коэффициентов диффузии и теплопроводности идеального газа.

30. Средняя длина свободного пробега молекул водорода при нормальных условиях равна 1,3×10-7 м. Определить газокинетический диаметр молекулы водорода.

31. Сколько столкновений за 1 с испытывает атом неона при давлении 100 Па и температуре 600 К, если его газокинетический диаметр равен 2×10-10 м?

32. Как изменится вязкость газа, если его объем уменьшить в два раза: 1) изотермически и 2) изобарически?

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.04 секунд 4,205,046 уникальных посетителей