Определите давление газа в цилиндре
Обновлено: 30.06.2024
Ниже приведены условия задач и отсканированные листы с решениями. Загрузка страницы может занять некоторое время.
201. Определить количество вещества ν и число N молекул кислорода массой m=0,5 кг.
211. В цилиндр длиной L=1,6м, заполненный воздухом при нормальном атмосферном давлении P1, начали медленно вдвигать поршень площадью основания S=200см2. Определить силу F, действующую на поршень, если его остановить на расстоянии L2=10см от дна цилиндра.
221. Определить внутреннюю энергию U водорода, а также среднюю кинетическую энергию молекулы этого газа при температуре T= 300 К, если количество вещества ν этого газа равно 0,5 моль.
231. Определить молярную массу М двухатомного газа и его удельные теплоемкости, если известно, что разность cpсv удельных теплоемкостей этого газа равна 260 Дж/(кг×К).
241. Найти среднее число столкновений за время t=1 с и длину свободного пробега молекулы гелия, если газ находится под давлением P = 2кПа при температуре T =200 К.
251. Определить количество теплоты Q, которое надо сообщить кислороду объемом V=50 л при его изохорном нагревании, чтобы давление газа повысилось на ΔP = 0,5МПа.
261. Идеальный газ совершает цикл Карно при температурах теплоприемника T2=290 К и теплоотдатчика T1 = 400 К. Во сколько раз увеличится коэффициент полезного действия η цикла, если температура теплоотдатчика возрастет до T1 = 600 К?
271. Найти массу m воды, вошедшей в стеклянную трубку с диаметром канала d=0,8мм, опущенную в воду на малую глубину. Считать смачивание полным.
Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа:
Какое давление рабочей смеси устанавливается в цилиндрах двигателя автомобиля ЗИЛ-130, если к концу такта сжатия температура повышается с 50 до 250 °С, а объем уменьшается с 0,75 до 0,12л? Первоначальное давление равно 80 кПа.
*Цитирирование задания со ссылкой на учебник производится исключительно в учебных целях для лучшего понимания разбора решения задания.
Решение упражнений к учебнику Г.Я.Мякишева, Б.Б.Буховцева
1. Как изменится внутренняя энергия одноатомного идеального газа, если его давление увеличится в 3 раза, а объем уменьшится в 2 раза?
2. Термодинамической системе передано количество теплоты 200 Дж. Как изменилась внутренняя энергия системы, если при этом она совершила работу 400 Дж?
3. Стержень отбойного молотка приводится в движение сжатым воздухом. Масса воздуха в цилиндре за время хода поршня меняется от 0,1 до 0,5 г. Считая давление воздуха в цилиндре и температуру (27⁰C) постоянными, определите работу газа за один ход поршня. Молярная масса воздуха М = 0,029 кг/моль.
4. На одинаковые газовые горелки поставили два одинаковых плотно закупоренных сосуда вместимостью по 1 л. В одном сосуде находится вода, а в другом — воздух. Какой сосуд быстрее нагревается до 50 °С? Почему?
5. Предложен следующий проект вечного двигателя (рис. 13.12). Закрытый сосуд разделен на две половинки герметичной перегородкой, сквозь которую пропущены трубка и водяная турбина в кожухе с двумя отверстиями. Давление воздуха в нижней части больше, чем в верхней. Вода поднимается по трубке и наполняет открытую камеру. В нижней части очередная порция воды выливается из камеры турбины, подошедшей к отверстию кожуха. Почему данная машина не будет работать вечно?
6. Положительна или отрицательна работа газа в процессах 1—2, 2—3 и 3—1 на рисунке 10.5? Получает газ тепло или отдает в каждом из этих процессов?
7. Какое количество теплоты необходимо для изохорного нагревания гелия массой 4 кг на 100 К?
8. Вычислите увеличение внутренней энергии водорода массой 2 кг при изобарном его нагревании на 10 К. (Удельная теплоемкость водорода при постоянном давлении равна 14 кДж/(кг• К).)
9. В цилиндре компрессора сжимают идеальный одноатомный газ, количество вещества которого 4 моль. Определите, насколько поднялась температура газа за один ход поршня, если при этом была совершена работа 500 Дж. Процесс считайте адиабатным.
10. В калориметре находится вода массой 0,4 кг при температуре 10 °С. В воду положили лед массой 0,6 кг при температуре -40 ⁰С. Какая температура установится в калориметре, если его теплоемкость ничтожно мала?
11. Какой должна быть температура нагревателя, для того чтобы стало возможным достижение значения КПД тепловой машины 80%, если температура холодильника 27 °С?
12. В процессе работы тепловой машины за некоторое время рабочим телом было получено от нагревателя количество теплоты (Q1 = 1,5 •10 6 Дж, передано холодильнику Q2 = -1,2 • 10 6 Дж. Вычислите КПД машины и сравните его с максимально возможным КПД, если температуры нагревателя и холодильника соответственно равны 250 °С и 30 °С.
1 Данная масса газа при нормальных условиях занимает объем 300 см3. Какой объем займет этот газ при температуре -73 гр С и давлении 150 кПа?
2. Объем данной массы воздуха уменьшают в 16 раз. При этом давление воздуха увеличивается в 20 раз. Начальная температура воздуха равна 300 К. Какова конечная температура воздуха?
3. Данную массу газа изобарно нагревают на 15 гр С. Объем газа при этом увеличивается на 4%. Давление газа при этом возросло на 40 кПа. Чему равна начальная температура газа?
4. Как изменится давление данной массы газа при увеличении абсолютной температуры газа в 2 раза и уменьшении концентрации в 4 раза? Почему именно так?
Читайте также: