Вариант 3. Молекулярная физика. Термодинамика. Вода при температуре

  • ID: 24417 
  • 4 страницы
x

Часть текста скрыта! После покупки Вы получаете полную версию

Фрагмент работы:

Вариант 3. Молекулярная физика. Термодинамика. Вода при температур…

Контрольная работа № 2

"Молекулярная физика. Термодинамика"

Вариант №3

1. Вода при температуре 40С занимает объем 1 см3. Определить количество вещества и число молекул воды.

РЕШЕНИЕ

При температуре 4°С плотность воды равна...1 г/см3. При охлаждении плотность воды увеличивается, пока температура не достигнет 4 °С, затем плотность уменьшается.

Молярная масса воды:

Количество вещества определяется как:

Определим количество молекул воды:

где... - постоянная Авогадро.

ОТВЕТ:...;....

2. Баллон вместимостью 20литров заполнен азотом при температуре 400К. Когда часть газа израсходовали, давление в баллоне понизилось на 200 кПа. Определить массу израсходованного газа. Процесс считать изотермическим.

РЕШЕНИЕ

Для решения задачи воспользуемся законом Менделеева-Клапейрона:

где... - молярная газовая постоянная;... - молярная масса Азота.

Так как объем и температура постоянны, то:

ОТВЕТ:...

3. Количество вещества гелия 1,5 моль, Т= 120К. Определить суммарную кинетическую энергию поступательного движения всех молекул этого газа.

РЕШЕНИЕ

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории:

или...

где... - молярная газовая постоянная.

ОТВЕТ:...

4. Определить показатель адиабаты идеального газа, который при температуре 350К и давлении 0,4МПа занимает объем 300л и имеет теплоемкость 857 Дж/К.

РЕШЕНИЕ

Теплоемкостью вещества называется количество тепла, необходимое для повышения температуры некоторого количества вещества (например, одного моля или одного грамма вещества) на один градус.

Закон Менделеева-Клапейрона:

где... - молярная газовая постоянная

Определим количество вещества:

Молярная теплоемкость:

Молярная теплоемкость при постоянном давлении:

Показатель адиабаты:

ОТВЕТ:...

5. При адиабатном сжатии давление воздуха было увеличено от 50 кПа до 0,5МПа. Затем при неизменном объеме температура воздуха была понижена до первоначальной. Определить давление газа в конце процесса.

РЕШЕНИЕ

Соотношения для адиабатного процесса:

Показатель адиабаты:

Для воздуха, как для многоатомного газа..., тогда:

Так как масса газа не изменялась в течении всего процесса, то:

Так как..., то:

ОТВЕТ:...

6. Определить работу изотермического сжатия газа, совершающего цикл Карно, КПД которого 0.4, если работа изотермического расширения равна 8Дж.

РЕШЕНИЕ

Изотермическое расширение:

Изотермическое сжатие:

Термический КПД цикла Карно:

ОТВЕТ:...