Пример готовой контрольной работы по предмету: Физика
Содержание
5.152. Построить график зависимости теплопроводности К от температуры Т в интервале 100 ≤ T ≤ 600 К через каждые 100 K.
5.153. В сосуде объемом V = 2 л находится N = 4*1022 молекул двухатомного газа. Теплопроводность газа К =
1. мВт/(м*К).
Найти коэффициент диффузии D газа.
5.154. Углекислый газ и азот находится при одинаковых температурах и давлениях. Найти для этих газов отношение: а) коэффициентов диффузии; б) вязкостей; в) теплопроводностей. Диаметры молекул газов считать одинаковыми.
5.155. Расстояние между стенками дьюаровского сосуда d = 8 мм. При каком давлении p теплопроводность воздуха, находящегося между стенками сосуда, начнет уменьшаться при откачке? Температура воздуха t = 17° С. Диаметр молекул воздуха σ = 0,3 нм.
5.156. Цилиндрический термос с внутренним радиусом r 1 = 9 см и внешним радиусом r 2 = 10 см наполнен льдом. Высота термоса h = 20 см. Температура льда t 1 =
0 °С, тем-пература наружного воздуха t 2 = 20° С. При каком предельном давлении р воздуха между стенками термоса теплопроводность К еще будет зависеть от давления? Диаметр молекул воздуха σ = 0,3 нм, а температуру воздуха между стенками термоса считать равной среднему арифметическому температур льда и наружного воздуха. Найти теплопроводность К воздуха, заключенного между стенками термоса, при давлениях p 1 =101,3 кПа и р2 = 13,ЗмПа, если молярная масса воздуха µ = 0,029 кг/моль. Какое количество теплоты Q проходит за время Δt = 1 мин через боковую поверхность термоса средним радиусом r = 9,5 см при давлениях p 1 =101,3 кПа и р2 = 13,3 мПа?
5.157. Какое количество теплоты Q теряет помещение за время t = 1 час через окно за счет теплопроводности воздуха, заключенного между рамами? Площадь каждой рамы S = 4 м
2. Расстояние между ними d = 30 см. Температура помещения t 1 = 180С, температура наружного воздуха t 2 =-20°С. Диаметр молекул воздуха σ = 0,3 нм. Температуру воздуха между рамами считать равной среднему арифметическому температур помещения и на-ружного воздуха. Давление р = 101,3 кПа.
5.158. Между двумя пластинами, находящимися на расстоянии d = 1 мм друг от друга, находится воздух. Между пластинами поддерживается раность температур ΔТ = 1 К. Площадь каждой пластины S = 0,01 м
2. Какое количество теплоты Q, передается за счет теплопроводности от одной пластины к другой за время t =
1. мин? Считать, что воздух находится при нормальных условиях. Диаметр молекул воздуха σ = 0,3 нм.
5.159. Масса m = 10 г кислорода находится при давлении р =
30. кПа и температу-ре t = 10° С. После нагревания при р = const газ занял объем V = 10 л. Найти количество теплоты Q, полученное газом, изменение ΔW внутренний энергии газа и работу А, совер-шенную газом при расширении.
5.160. Масса m = 6,5 г водорода, находящегося при температуре t = 27° С, расширяется вдвое при р = const за счет притока тепла извне. Найти работу А расширения газа, изменение ΔW внутренний энергии газа и количество теплоты Q, сообщенное газу.
5.161. В закрытом сосуде находится масса m 1 = 20 г азота и масса m 2 = 32 г кисло-рода. Найти изменение ΔW внутренней энергии смеси газов при охлаждении ее на ΔТ = 28 К.
Выдержка из текста
5.161. В закрытом сосуде находится масса m 1 = 20 г азота и масса m 2 = 32 г кислорода. Найти изменение ΔW внутренней энергии смеси газов при охлаждении ее на ΔТ = 28 К.
Решение:
Изменение внутренней энергии газа определяется выражением:
ΔW = m*i*R*ΔT/2*µ (1).
Для двухатомных газов количество степеней свободы i = 5, следовательно, для смеси кислорода и азота имеем:
ΔW = (5*R*ΔT/2)*((m 1/µ 1)+(m 2/µ 2)) (2).
Подставив численные значения в выражение (2), получим окончательный ответ:
ΔW = 1 кДж.
Ответ: ΔW = 1 кДж.
