Розділ 1

 

Задачі рівня складності A

 

Яка термодинамічна система називається ізольованою?

Ізольована система – система, яка не обмінюється енергією та речовиною з іншими системами

 

Що називається термодинамічною системою?

Термодинамічна система – сукупність тіл (чи тіло), які можуть енергетично взаємодіяти між собою і з іншими тілами, а також обмінюватися з ними речовиною

 

Назвіть термічні параметри стану:

Абсолютний тиск Р, абсолютна температура Т, питомий об’єм V

 

Назвіть калоричні параметри стану:

Внутрішня енергія U, ентальпія H (I), ентропія S

 

Фізичний зміст універсальної газової сталої:

універсальна газова стала R чисельно дорівнює роботі ізобарного розширення одного моля ідеального газу під час нагрівання його на 1 К. Rµ = 8314 Дж/кмоль*К. Rµ = R*µ

 

Чому дорівнює питома газова стала для кисню?

 

 

Який буде абсолютний тиск газу в резервуарі, якщо надлишковий тиск 40656,5 Па а барометричний тиск 745 мм.рт.ст.

Pa = Pб + Pн = 139965 Па

 

Який об’єм займає 1 кг повітря за нормальних фізичних умов?

PV=mRT. V= = 0.783

 

Яка густина азоту за нормальних умов?

ρ = = 1.25

 

Обчислити питому газову сталу кисню.

 

 

При яких умовах абсолютна температура може бути від’ємною?

Абсолютна температура не може бути відємною. Т ≥ 0

 

В балоні міститься кисень масою 2 кг при тиску 8,3 МПа і температурі 18 ⁰С. Обчислити місткість балона.

PV=mRT. V=

 

Повітря масою 19,395 кг займає об’єм 15 м³. Чому дорівнює його питомий об’єм?

υ =

 

Визначити абсолютний тиск пари в конденсаторі, якщо покази вакуумметра 620 мм.рт.ст. при 0 ⁰C, а барометричний тиск становить 97309 Па при цій же температурі.

Ра = Рб – Рв = 14663 Па

 

Визначити густину вуглекислого газу при тиску 101325 Па і температурі 0 ⁰C.

ρ = Pμ/RT. R вугл газу = 296.9 μ =28 . тоді ρ = 35

 

Задачі рівня складності B

 

Наскільки відрізняється питома газова стала водню від питомої газової сталої кисню?

. .

 

 

Два кисневих балони однакового об’єму сполучені між собою трубою. Вичисліть абсолютний тиск який встановиться в обох балонах при t = 26 , якщо до сполучення параметри газу в першому балоні були р₁ = 5 МПа і t₁ = 30 , а в другому р₂ = 8,0 МПа і t₂ = 20

P=P1T/T1 = 4.93 МПа P^I=P2T/T2 =8.16 МПа P_сер=(P+ P^I)/2 = 6.55 МПа

 

Чому дорівнює молярна маса газу, якщо в посудині місткістю 1 л при температурі 15 і тиску 0,2 МПа міститься 2,07 г газу?

PV=m(Rμ/μ)T. μ = 24.782 кг/моль

 

273 м³ ідеального газу нагрівається при сталому тиску від 546 до 547 К. Визначити на скільки зміниться об’єм газу.

P=const. V1/T1 = V2/T2. V2 = V1* T2/ T1 = 273.5 V2 = 1.0018 V1

 

0,37·10^{-3 кг} газоподібної органічної речовини при температурі 400 К і абсолютним тиском 0,0958 МПа займають об’єм 292·10^{-6 м3} . Встановіть хімічну формулу речовини

PV = m(Rμ/μ)T. μ = mRμT/PV = 43.99 кг/моль

 

Резервуар місткістю 4 м³ наповнений діоксидом вуглецю (СО₂). Обчислити масу газу, якщо надлишковий тиск газу в резервуарі 40 кПа, температурі 80 ⁰С, а барометричний тиск 102,4 кПа.

m = PVμ/ RμT. P = Pн + Pб μ(СО₂) = 28 m = 5.434 кг

 

В балоні масою 117 кг і місткістю 100 л знаходиться кисень при температурі 20 ⁰С. Визначити тиск кисню в балоні, якщо маса порожнього балону 102 кг.

m(O2) = 15кг R = 259.8 P = mRT/V = 11418210 Па = 11.4 МПа

 

Обчислити масу випущеного повітря із балона, якщо місткість балона 200 л, початковий тиск в балоні 2,26 МПа, кінцевий 1,86 МПа. Початкова температура t₁ = 99 ^оС.

T2=T1P2/P2=306.16 K. μпов=29 m = PVμ/ RμT=4.238 кг

 

Визначити масу кисню в балоні об’ємом 56 л, якщо при 20 ⁰C надлишковий тиск дорівнює 1,1 МПа, а атмосферний 740 мм.рт.ст..

P = Pн + Pа m = PVμ/ RμT= 0.882 кг

 

При автогенному різанні металу витрачається кисень із балона місткістю 50 л. Початковий абсолютний тиск кисню 12 МПа і температура 27 ⁰C, кінцевий абсолютний тиск 6 МПа і температура 17 ⁰C. Визначити витрату кисню.

m1 = P1Vμ/ RμT1=7.698 кг m2 = P2Vμ/ RμT2=3.982 кг

∆m=m1 - m2=3.716 кг або ∆a=∆m/μ=0.116 кмоль або ∆V=∆a*V۫μ=2.598

 

В закритій посудині міститься повітря під тиском 750 мм.рт.ст. і температурі t₁ = 20 ⁰C. На скільки знизиться тиск в посудині, якщо його охолодити до t₂ = -30 ⁰C.

P2=P1T2/T1 = 82.814 кПа

 

В резервуарі об’ємом 1 м³ міститься повітря при тиску 0,5 МПа і температурі 20 ^оС. Обчислити масу повітря:

PV=m(Rμ/μ)T m = PVμ/ RμT = 2.976 кг

 

Задачі рівня складності C

 

Із резервуару місткістю 0,5 м³ в якому міститься кисень при абсолютному тиску 2,5 МПа і температурі 35 ⁰С, випущено частину газу. Тиск в балоні знизився до 15 бар, а температура до 20 ⁰С. Скільки випущено газу?

m1 = P1Vμ/ RμT1=14.156 кг m2 = P2Vμ/ RμT2=8.929 кг

∆m=m1 - m2=5.227 кг або ∆a=∆m/μ=0.18 кмоль або ∆V=∆a*V۫μ=4.032

 

 

Яка кількість електричних ламп може бути заповнена азотом, який міститься в балоні об’ємом 4 м³ при абсолютному тиску 1 МПа і температурі t = 15 ⁰С, якщо в колбі повинен бути абсолютний тиск p = 900 мм.рт.ст., при t =25 ⁰С, а об’єм колби V = 100 см³.

m1 = P1Vμ/ RμT1=46.775 кг m2 = P2Vμ/ RμT2=2.257 кг n= m1/m2= 20.72 ламп