Министерство общего и профессионального образования РФ
Владимирский государственный университет
Кафедра общей и прикладной физики
Расчетно-графическая работа №2
Владимир 1998
№ 202
Сколько атомов содержится в ртути: 1) количеством вещества =0,2
моль
2) массой m=1 г?
Дано:
Число молекул в молях вещества
1)или
2) масса одной молекулы (атома)
Тогда :
Ответ:
№ 212
В баллоне находится газ при температуре T1=400 К. До какой температуры
T2 надо нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в 1,5 раза?
Дано:
Запишем для каждого из 2-х состояний газа
уравнения состояния:
Разделим почленно второе уравнение на первое:
Ответ:
№ 222
Определить суммарную кинетическую энергию Ek поступательного движения всех молекул газа, находящегося в сосуде вместимостью V=3л под давлением p=540 кПа.
Дано:
Средняя кинетич. энергия поступательного
движения одной молекулы:
Тогда суммарная кинетическая энергия равна:
где - число всех молекул.
Найдем
Уравнение состояния газа:
где - число молекул
С другой стороны т.е. где
- постоянная Больцмана
, откуда
т.е.
Ответ:
№ 232
Найти удельные сР и сV , а так же молярные СР и СV теплоемкости углекислого газа.
Дано:
1. Удельные теплоемкости:
Молярные теплоемкости:
Ответ:
№ 242
Определить среднюю длину свободного пробега молекулы азота в сосуде, вместимостью V=5л. Масса газа m=0,5 г.
Дано:
Длина свободного пробега молекулы вычисля-
ется по формуле:
, где - эфективное сечение.
, где концентрацию n найдем из
системы уравнений:
(
Ответ:
№ 252
При изотермическом расширении азота при температуре T=280К объем его увеличился в два раза. Определить: 1) совершенную при расширении газа работу А; 2) изменение (U внутренней энергии; 3) количество теплоты Q, полученное газом. Масса азота m=0,2 кг.
Дано:
1. Работа при изотермическом расширении:
, где
2. Внутренняя энергия идеального газа:
, а изменение будет равно:
у нас =0, т.к. Т=const, поэтому =0
3. Согласно 1-му закону термодинамики, полученное газом равно:
, что при =0 дает:
Ответ:
№ 262
Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура Т1 теплоотдатчика в четыре раза (n=4) больше температуры теплоприемника. Какую долю ( количества теплоты, полученного за один цикл от теплоотдатчика, газ отдаст теплоприемнику?
Дано:
Теплоприемником является охладитель (холодильник) с темпера- турой . Поэтому можно определить КПД цикла.
;
с другой стороны , где - кол-во теплоты, поступившее от нагревателя
- кол-во теплоты, переданное холодильнику искомая доля равна:
- выразим из формулы для :
откуда , поэтому:
Ответ:
№ 272
Какую работу А надо совершить при выдувании мыльного пузыря, чтобы увеличить его объем от V1=8 см3 до V2=16 см3? Считать процесс изотермическим.
Дано:
При изменении площади мыльной пленки
на совершена работа
Ввиду же двусторонности мыльной пленки
приращение пленки удваивается:
. Вычислим:
, здесь, , где опреде- лим из
, где определяется из
.
Ответ: .
-----------------------