Первое начало термодинамики Задача 17. При сжатии одноатомного газа в теплоизолированном сосуде (при адиабатическом сжатии) выполняется соотношение Обратите внимание на геометрический смысл теплоты, поглощенной или выделившейся в том или ином процессе (площадь участка между адиабатой и диаграммой процесса). Задача 18. Цилиндр АВСД, закрытый сверху и открытый снизу, прикреплен к стенке бассейна, заполненного водой. В верхней части цилиндра КВСМ находится один моль гелия, отделенный от воды поршнем (ВК=2h). Гелий нагревают, пропуская ток по спирали. Какое количество теплоты надо подвести к газу, чтобы поршень опустился на расстояние h (АК>h)? Массой поршня, трением и теплопроводностью пренебречь. Бассейн широкий. Плотность воды - r, сечение цилиндра - S. Задача 19. Воздушный шарик при увеличении температуры в теплице толкет стержень, приоткрывает форточку теплицы. При охлаждении шарик сжимается, форточка под собственной тяжестью прикрывается. Давление воздуха в шарике можно считать постоянным, равным 105Па. Какую работу совершает воздух в шарике при его расширении вследствие нагревания на 10%? Первоначальный объем воздуха в шаре 5 л. Какое количество теплоты при этом получил воздух в шарике? Задача 20. В некотором устройстве 8 литров газа, состояние которого хорошо описывается уравнением Клапейрона-Менделеева, находящегося при атмосферном давлении, сжали до 1 литра. При этом температуру газа регулировали так, что с уменьшением объема давление линейно увеличилось до 8 атм. г) На каком этапе внутренняя энергия наибольшая? Вопрос 4. При выполнении каких физических условий возможно изотермическое сжатие разреженного газа? Расширение? Приведите пример физической ситуации, в которой возможно изотермическое сжатие. Задача 21. Выразите работу газа при изотермическом расширении через: Задача 22. Газ изотермически расширился от значения объема 10 л до 20 л. Задача 23. Компрессор, используемый для сжижения гелия, представляет собой цилиндр объемом 2 л с поршнем. При получении жидкого гелия из газа его необходимо сжимать при постоянной низкой температуре. Для поддержания низкой температуры цилиндр омывается кипящим жидким азотом. Сколько азота перейдет в газообразное состояние при сжатии гелия в 10 раз, если начальное давление гелия 105Па, а удельная теплота парообразования азота Z=1,99×105Дж/кг? Задача 24 [ Рейф 5.8 ]. Термически изолированный вертикальный цилиндр, содержащий n молей одноатомного газа, закрыт поршнем, масса которого М, а площадь S. Вначале поршень неподвижен, так что газ при абсолютной температуре T0 имеет объем V0. Затем поршень освобождается и после нескольких колебаний приходит в состояние покоя, отвечающее некоторому меньшему объему газа V при температуре Т. Задача 25. Один моль одноатомного газа участвует в циклическом процессе, состоящем из изобары a®b, изохоры b®c и изотермы c®a. Задача 26 [ C5.6.25 ]. При нагревании 1 кг неизвестного газа на 1°К при постоянном давлении требуется 912 Дж, а при нагревании при постоянном объеме требуется 649 Дж. Что это за газ?
|