Содержание
210. Определить количество вещества ν и число N молекул азота массой m=0,2 кг.
220. Определить плотность ρ водяного пара, находящегося под давлением P = 2,5кПа и имеющего температуру Т =250 К.
230. Определить среднюю кинетическую энергию поступательного движения и вращательного движения молекулы азота при температуре Т=1кК. Определить также полную кинетическую энергию Ек молекулы при тех же условиях.
240. Одноатомный газ при нормальных условиях занимает объем V=5л. Вычислить теплоемкость Сv этого газа при постоянном объеме.
250. В сферической колбе вместимостью V = 3 л, содержащей азот, создан вакуум с давлением P = 80 мкПа. Температура газа T=250 К. Можно ли считать вакуум в колбе высоким?
260. Определить работу А, которую совершит азот, если ему при постоянном давлении сообщить количество теплоты Q = 21 кДж Найти также изменение ΔU внутренней энергии.
270. В цикле Карно газ получил от теплоотдатчика теплоту Q1 = 500Дж и совершил работу A=100Дж. Температура теплоотдатчика T1=400K. Определить температуру T2 теплоприемника.
280. Две капли ртути радиусом R= 1,2 мм каждая слились в одну большую каплю. Определить энергию Е, которая выделится при этом слиянии. Считать процесс изотермическим.
Выдержка из текста
260. Определить работу А, которую совершит азот, если ему при постоянном давлении сообщить количество теплоты Q = 21 кДж Найти также изменение ΔU внутренней энергии.
Решение:
При изобарическом процессе количество затраченной энергии на нагрев азота:, где m масса азота, μ=28г/моль молярная масса азота, Cp молярная изобарная теплоемкость азота. Молярная изобарная теплоемкость вычисляется по формуле, где R=8.31Дж/(моль×К) молярная газовая постоянная, i число степеней свободы молекулы (для азота 3 поступательные и 2 вращательные i=5). Поэтому. По определению изменение внутренней энергии газа равно, где Cv молярная изохорная теплоемкость азота. Выражаем изменение внутренней энергии через Q:. Молярная изохорная теплоемкость вычисляется по формуле, где i число степеней свободы молекулы. Поэтому.Применим первый закон термодинамики. Согласно которому, количество теплоты Q, переданное системе, расходуется на увеличение внутренней энергии ΔU и на внешнюю механическую работу A: Q=ΔU+A. Откуда.
Список использованной литературы
Физика: Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников инженерно-технических специальностей вузов (включая сельскохозяйственные вузы) / А. А. Воробьев, В. П. Иванов, В. Г. Кондакова, А. Г. Чертов М.: Высш. шк., 1987. 208 с: ил.