Задачи для самостоятельного решения и контрольных заданий. 1. Один моль идеального двухатомного газа, находящийся под давлением p1 = 0,1 МПа при температуре Т1 = 300 К1. Один моль идеального двухатомного газа, находящийся под давлением p1 = 0,1 МПа при температуре Т1 = 300 К, нагревают при постоянном объеме до давления p2 = 0,2 МПа. После этого газ изотермически расширялся до начального давления и затем изобарически был сжат до начального объема. Начертить график цикла. Определить температуру газа для характерных точек цикла и его К.П.Д. [Т2 = Т3 = 2. В ходе цикла Карно рабочее вещество получает от нагревателя тепло Q = 300 кДж. Температуры нагревателя и холодильника равны соответственно Т1 = 450 К и Т2 = 280 К. Определить работу А, совершаемую рабочим веществом за цикл. [А = 113 кДж] 3. Найти К.П.Д. цикла, состоящего из двух изотерм и двух изохор. Изотермические процессы протекают при температурах Т1 и Т2 (Т1 > Т2), изохорические – при объемах V1 и V2 (V2 в е раз больше, чем V1). Рабочим веществом является идеальный газ с показателем адиабаты g. [ 4. Идеальный газ совершает цикл Карно при температурах теплоприемника T1 теплоотдатчика в четыре раза (n=4) больше температуры теплоприемника. Какую долю количества теплоты, полученного за один цикл от теплоотдатчика, газ отдаст теплоприемнику? [0,25] 5. Определить работу A2 изотермического сжатия газа совершающего цикл Карно, КПД которого η=0,4, если работа изотермического расширения равна А1=8 Дж. [4,8 Дж] 6. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. Температура нагревателя Т1=500 К. Температура холодильника Т2=250 К. Определить КПД цикла, а также работу А1 рабочего вещества при изотермическом расширении, если при изотермическом сжатии совершена работа A2=70 Дж? [140 Дж] 7. Вычислить К.П.Д. цикла, состоящего из изотермы, изобары и изохоры, если при изотермическом процессе объем идеального газа с показателем адиабаты g увеличивается в n раз.[ 8. Тепловую машину, работающую по циклу Карно с К.П.Д.= 10%, используют при тех же тепловых резервуарах как холодильную машину. Найти ее холодильный коэффициент. [ 9. Найти К.П.Д. цикла, состоящего из двух изохор и двух изотерм, если в пределах цикла объем изменяется в n раз, а абсолютная температура – в t раз. Рабочим веществом является идеальный газ с показателем адиабаты g.
10. Рассчитать КПД тепловой машины использующей в качестве рабочего тела идеальный одноатомный газ и работающей по циклу, изображенному на рис.5 [17,4%]
11. Цикл состоит из изотермы (T1=600 К), изобары и изохоры ( рис.6). Отношение V2/V3=2. Рабочее вещество идеальный газ (i=5). Определить КПД цикла. [10%].
12. Найти изменение энтропии 30 г льда при превращении его в пар, если начальная температура льда -40°С, а температура пара 100° С. Теплоемкость воды и льда считать постоянными, а все процессы – происходящими при атмосферном давлении.[265 Дж/К] 13. Найти приращение энтропии при превращении 1 кг воды при 0° С в пар при 100° С. [7,5 кДж/К] 14. Найти приращение энтропии одного моля углекислого газа при увеличении его абсолютной температуры в n = 2 раза, если процесс нагревания: а) изохорический; б) изобарический.[а) 15. Определить изменение энтропии при изотермическом расширении кислорода массой m=10 г от объема V1=25 л до объема V2=100 л. [3,6 дж/К] 16. Кислорода массой m=2 кг увеличил свой объем в 5 раз. Одина раз изотермически, другой - адиабатно. Найти изменение энтропии. [836,2 Дж/К] 17. Найти изменение энтропии при переходе 8 г кислорода от объема 10 л при температуре 800С к объему 40 л при температуре 3000С.[5,4 Дж/К] 18. Подсчитать изменение энтропии для каждого участка цикла Карно; убедиться что полное изменение энтропии равно нулю.
20. Гелий массы = 1,7 г. адиабатически расширили в n = 3 раза и затем изобарически сжали до первоначального объема. Найти приращение энтропии газа в этом процессе. [
|
]
].
]
[ 
.]
=19 Дж/кмоль б) 
=25 Дж/кмоль]
19. Вычислить изменение энтропии для идеального газа при следующих двух обратимых процессах 1-2-3 и 1-4-3 (рис.7).
]
10 Дж/К]
