Первое начало термодинамики. Процессы

 

251.Водород массой 40 г, имевший температуру 300 ^оК, адиабатически расширился, увеличив объём в три раза. Затем при изотермическом сжатии объём газа уменьшился в 2 раза. Определить полную работу, совершенную газом и конечную тем­пературу газа. Представьте процессы газа на графике в координатах (V, Р). Не забудьте порядок обозначения координатных осей (х, у). В учебнике, записях найдите аналитические выражения, отображающие связь между термодинамическими параметрами при адиабатическом процессе (TV; PV) и совершаемую при этом работу. Получите систему из трёх уравнений. Преобразуйте. Отметим, это не единственный путь. Дерзайте.

252.Найти молярную массу газа, если при изобарическом нагревании 0, 5 кг этого газа на DТ = 10 ^оК требуется на DQ = 1, 48 кДж больше, чем при его изохорическом нагревании. Отобразите процессы газа в координатных осях (V, P). Учтите порядок обозначения осей (х, у). Воспользуйтесь дважды первым началом термодинамики (два процесса). Выразите для каждого из них изменение внутренней энергии и совершённую работу. Не забудьте, разность теплоты процессов известна. Это один из вариантов решения. Ищите свой вариант. Удачи.

253.Какое количество тепла надо сообщить азоту при изобарическом нагревании, чтобы газ совершил работу 2 Дж? Отобразите процесс газа в координатных осях (V, P). Учтите порядок обозначения осей (х, у). Воспользуйтесь первым началом термодинамики. Для нахождения работы можно воспользоваться уравнением состояния идеального газа, что позволит выразить её через массу газа, сортность газа и разность температур. Изменение внутренней энергии может быть выражено через эти же параметры. Не забудьте учесть возможные степени свободы обозначенного газа. Удачи. Трудно, подходите. Помогут.

254.Из баллона объёмом V, содержащего сжатый воздух при давлении P ₁ и температуре t ₁, постепенно выпускают некоторую массу воздуха m. После закрытия крана давление воздуха в баллоне равно P ₂, температура t ₂.Определить массу m, если V = 120 л; P ₁ = 0, 42 МПа; t ₁ = +17 °С; P ₂ = 0, 18 МПа; t ₂ = +3 °С. Сделайте рисунок, лучше два: до и после; позволить лучше понять происходящее и записать для этих состояний объединённый газовый закон. Система ведёт к уравнению с одним неизвестным. Удачи в преобразованиях.

255.Цикл, совершаемый одним киломолем идеального двухатомного газа, состоит из двух изохор и двух изобар. Совершаемая газом за цикл работа равна А = 32 кДж. Минимальное значение объёма V ₁ = 0, 25 м³, а давления P ₁ = 170 кПа; максимальное значение V ₂ = 0, 85 м³. Определить количество тепла Q полученное за цикл. Отобразите процессы газа в координатных осях (V, P). Учтите порядок обозначения осей (х, у). Из первого начала термодинамики (записали? ) следует – нужно найти изменение внутренней энергии ( А известно). Одно из направлений её нахождения – уравнение состояния идеального газа; дважды записать. Разность левых частей этих уравнений позволяет найти аналитическое уравнение работы, тогда как разность правых частей – эту работу через массу газа, его сортность и изменение температуры. Записав уравнение изменения внутренней энергии, обнаружите возможность её нахождения. Удачи в преобразованиях. Трудно? Подходите.

256.Двухатомный газ при давлении P ₁ = 650 кПа имел объём V ₁ = 0, 38 м³, а при давлении P ₂ = 1700 кПа объём равен V ₂. Переход из первого состояния во второе был сделан в два этапа: сначала по изотерме, затем по изохоре. Приращение внутренней энергии D U = – 270 кДж . Определить объём V ₂. Отобразите процессы газа в координатных осях (V, P). Учтите порядок обозначения осей (х, у). Один из вариантов аналитической записи может быть таким. Запишите объединённый газовый закон для первого состояния. Поскольку изменение энергии при изохорическом процессе известно, сделайте аналитическую запись. Если в этой системе произвести преобразования, можно найти отношение температур. Записав объединённый газовый закон и для второго состояния, можно найти объёмом второго состояния (через преобразование с первым состоянием). Удачи. Трудно, подходите. Помогут.

257.Азот массой 14 г адиабатически расширяются так, что давление уменьшается в 5 раз и затем изотермически сжимается до первоначального давления. Начальная температура азота 420 °С. Найти совершённую газом работу. Отобразите процессы в координатах (V, P). Учтите порядок обозначения осей (х, у). Запишите уравнение работы при адиабатическом и изотермическом процессах; уравнение состояния газа. Преобразуйте. Будьте внимательны к знакам. Удачи.

258.Из баллона объёмом V, содержащего азот при температуре t ₁, выпускается часть газа столь быстро, что теплообмен газа в баллоне с атмосферой за время выпуска не успевает произойти. Сразу после закрытия крана температура газа в баллоне равна t ₂, давление P ₂. Масса выпущенного азота равна m. Определить температуру t ₁, если V = 60 л; P ₂ = 3, 7М Па; t ₂ = –15 °С; m = 1, 12 кг. Сделайте рисунок, лучше два: до и после; позволить лучше понять происходящее и записать для этих состояний объединённый газовый закон. Система позволяет получить уравнение с двумя неизвестными. Третье уравнение должно отражать адиабатический процесс. Придётся выбирать Вам; из трёх уравнений Пуассона. Удачи. Трудно? Подходите.

259.Водород находился в объёме V ₁ = 0, 33 м³ при давлении P ₁ = 1750 кПа, а при изменении объёма до V ₂ = 0, 68 м³ давление его стало равным P ₂ = 250 кПа. Переход из первого состояния во второе совершался в два этапа: сначала по изохоре, затем по адиабате. Определить количество поглощённого тепла DQ. Отобразите процессы в координатах (V, P). Учтите порядок обозначения осей (х, у). Запишите объединённый газовый закон для трёх состояний; одно из них промежуточное (при изохоре). Запишите количество тепла в каждом процессе; их сумму нужно найти. Здесь не обойтись без аналитической записи промежуточных процессов: изохорического, адиабатического. Осталось преобразовывать. Будьте внимательны к знакам. Необходимые уравнения можно найти в учебнике, лекциях. Удачи. Если трудно, подходите. Помогут.

260.Кислород массой m = 2 кг занимает объём V ₁ = 1 м³ и находится под давлением P ₁ = 0, 2 МПа. Газ был нагрет сначала при постоянном давлении до объёма V ₂ = 3 м³, а затем при постоянном объёме до давления P ₂ = 0, 5 МПа. Найти изменение DU внутренней энергии газа. Отобразите процессы в координатах (V, P). Учтите порядок обозначения осей (х, у). Запишите изменение внутренней энергии газа для каждого процесса. Поможет аналитическая запись промежуточных процессов: изобарического, изохорического. Не помешает объединённый газовый закон для каждого из трёх состояний. Удачи в преобразованиях.

261.Из баллона объёмом V, содержащего азот при температуре t ₁, выпускается часть газа столь быстро, что теплообмен газа в баллоне с атмосферой за время выпуска не успевает произойти. Сразу после закрытия крана температура газа в баллоне равна t ₂, давление P ₂. Масса выпущенного азота равна m. Определить объем V, если t ₁ = +32 °С; P ₂ = 0, 4 МПа; t ₂ = –11 °С; m = 0, 17 кг. Сделайте рисунок, лучше два: до и после; позволить лучше понять происходящее и записать для этих состояний объединённый газовый закон. Система ведёт к уравнению с двумя неизвестными. Третье уравнение должно отражать адиабатический процесс. Придётся выбирать; из трёх уравнений Пуассона. Удачи. Трудно? Подходите.

262.Кислород массой m = 2 кг занимает объём V ₁ = 1 м³ и находится под давлением P ₁ = 0, 2 МПа. Газ был нагрет сначала при постоянном давлении до объёма V ₂ = 3 м³, а затем при постоянном объёме до давления P ₂ = 0, 5 МПа. Найти теплоту DQ, переданную газу. Отобразите процессы в координатах (V, P). Учтите порядок обозначения осей (х, у). Запишите первое начало термодинамики для каждого процесса; найдите в учебнике, лекциях. Поможет запись уравнения состояния газа. Преобразуйте, должно получиться. Если трудно, подходите. Помогут.

263.В цилиндре под поршнем находится водород массой 0, 02 кг при температуре 300 °К. Сначала водород расширялся по адиабате, увеличив свой объём в пять раз. Затем был сжат изотермически, причём объём газа уменьшился в пять раз. Найти полную работу, совершённую газом. Отобразите процессы в координатах (V, P). Учтите порядок обозначения осей (х, у). Запишите уравнение работы при адиабатическом и изотермическом процессах; уравнение состояния газа. Преобразуйте. Будьте внимательны к знакам. Удачи.

264.Один киломоль газа изобарически нагревается от 20 ^оС до 600 ^оС, поглощая 12 МДж теплоты. Найти число степеней свободы молекул газа, приращение внутренней энергии газа, работу газа. Отобразите процесс в координатах (V, P). Учтите порядок обозначения осей (х, у). Запишите первое начало термодинамики; уравнение состояния газа; работу и изменение внутренней энергии при изотермическом процессе. Проведите преобразования, что позволит найти число степеней свободы. Из этих же уравнений найдёте ответы на остальные вопросы. Удачи.

265.Водород массой 40 г, имевший температуру 300 К, адиабатически расширился, увеличив объём в три раза. Затем при изотермическом сжатии объём газа уменьшился в 2 раза. Определить полную работу, совершенную газом и конечную температуру газа. Отобразите процессы в координатах (V, P). Учтите порядок обозначения осей (х, у). Запишите уравнение работы (учебник, лекции) при адиабатическом и изотермическом процессах; уравнение состояния газа. Пригодится уравнение Пуассона. Преобразуйте. Внимательнее со знаками в работе.

266.Азот массой 14 г адиабатически расширяются так, что давление уменьшается в 5 раз и затем изотермически сжимается до первоначального давления. Начальная температура азота 420 °С. Найти приращение внутренней энергии газа. Отобразите процессы в координатах (V, P). Учтите порядок обозначения осей (х, у). Запишите уравнение изменения внутренней энергии при адиабатическом и изотермическом процессах; уравнение состояния газа. Преобразуйте. Внимательнее со знаками в адиабатическом процессе.

267.В баллоне ёмкостью 10 л находится кислород при температуре 300 К под давлением 100 кПа. При нагревании кислород получил 8350 Дж теплоты. Определить температуру и давление кислорода после нагревания. Отобразите процесс в координатах (V, P). Учтите обозначение осей (х, у). Запишите объединённый газовый закон для начального и конечного состояний указанного процесса; первое начало термодинамики. Преобразуйте, должно получиться. Трудно. Приходите.

268.Необходимо сжать 1 × 10^–2 м³ воздуха до объёма в 2 × 10^–3 м³. Как выгоднее его сжимать: адиабатически или изотермически? Отобразите процессы в координатах (V, P). Учтите порядок обозначения осей (х, у). Запишите уравнение работы при адиабатическом и изотермическом процессах. Преобразуйте. Должно получиться.

269.Для аргона отношение удельных теплоёмкостей равно 1, 67. Определить давление, получившееся после адиабатического расширения этого газа от 1 л до 2 л, если начальное давление равно 10⁵ Па. Отобразите процессы в координатах (V, P). Учтите порядок обозначения осей (х, у). Запишите уравнение адиабатического процесса (уравнение Пуассона). Преобразуйте.

270.Из баллона объёмом V, содержащего азот при температуре t ₁, выпускается часть газа столь быстро, что теплообмен газа в баллоне с атмосферой за время выпуска не успевает произойти. Сразу после закрытия крана температура газа в баллоне равна t ₂, давление P ₂. Масса выпущенного азота равна m. Определить давление P ₂, если V = 150 л; t ₁ = +19 °С; t ₂ = + 2 °С; m = 0, 14 кг. Сделайте рисунок, лучше два: до и после; позволить лучше понять происходящее и записать для этих состояний объединённый газовый закон. Система ведёт к уравнению с двумя неизвестными. Третье уравнение должно отражать адиабатический процесс. Придётся выбирать; из трёх уравнений Пуассона. Удачи. Трудно? Подходите.

271.Из баллона объёмом V, содержащего сжатый воздух при давлении P ₁ и температуре t ₁, постепенно выпускают некоторую массу воздуха m. После закрытия крана давление воздуха в баллоне равно P ₂, температура t ₂.Определить температуру t ₁, если V = 60 л; P ₁ = 7, 5 МПа; m = 2, 6 кг; P ₂ = 3, 5 МПа; t ₂ = –25 °С. Сделайте рисунок, лучше два: до и после; позволить лучше понять происходящее и записать для этих состояний объединённый газовый закон. Система ведёт к уравнению с одним неизвестным. Удачи в преобразованиях.

272.Один моль некоторого идеального газа изобарически нагрели на DT = 72 К, сообщив ему количество тепла Q = 1, 6 кДж. Найти приращение его внутренней энергии. Отобразите процесс в координатах (V, P). Учтите порядок обозначения осей (х, у). Запишите первое начало термодинамики (учебник, лекции). Сделайте аналитическую запись компонентов, входящих в первое начало. Преобразуйте и выражайте. Удачи.

273.Два моля идеального газа при температуре Т = 300 К охладили изохорически, вследствие чего его давление уменьшилось в n =2 раза. Затем газ изобарически расширили так, что в конечном состоянии его температура стала равной первоначальной. Найти количество тепла, поглощённого газом в данном процессе. Отобразите процесс в координатах (V, P). Учтите порядок обозначения осей (х, у). Запишите первое начало термодинамики (учебник, лекции); объединённый газовый закон для состояний в изохорическом процессе, что позволит связать температуру первого и второго состояний. Раскройте первое начало термодинамики для изотермического и изобарического процессов. Преобразуйте, не забывая про знаки компонентов. Получится. Можно подойти.

274.В вертикальном цилиндре под невесомым поршнем находится один моль некоторого идеального газа при температуре Т. Пространство над поршнем сообщается с атмосферой. Какую работу необходимо совершить, чтобы, медленно поднимая поршень, изотермически увеличить объём газа под ним в n раз? Трения нет. Сделайте рисунок, лучше два: до и после; позволить лучше понять происходящее и записать для этих состояний объединённый газовый закон. «Медленно» предполагает изотермический процесс; можно записать количество полученного тепла. Извне! Работа по преодолению атмосферного давления затрачивается на изотермическое увеличение объёма; запишите её. Уравнения состояния, подставленные в выражение для работы, позволяют выразить её через заданные параметры. Осталось учесть энергию, полученную извне; процесс изотермический. Удачи в преобразованиях. Если трудно, подходите.

275.Три моля идеального газа, находившегося при температуре Т ₁ = 300 К, изотермически расширили в n = 5 раз и затем изохорически нагрели так, что его давление стало равным первоначальному. За весь процесс газу сообщили количество тепла Q = 80 кДж. Найти g (С_р/С_v) для этого газа. Отобразите процесс в координатах (V, P). Учтите порядок обозначения осей (х, у). Запишите первое начало термодинамики (учебник, лекции); уравнение изотермического и изохорического процессов, что позволит связать параметры первого, второго и третьего состояний. Раскройте первое начало термодинамики для изотермического и изохорического процессов. Выразите в общем виде подведённое к системе количество теплоты; в этом выражении появится параметр – число степеней свободы. Найдите аналитическое выражение для g. Преобразуйте. Удачи. Трудно, подходите.

 

⇐ Предыдущая12345678

Поделиться:

Популярное:

1. IV. Первое путешествие в Древнюю Русь
2. XVII. Личное и общественное начало в наследственном праве
3. ІІ. Политические процессы в 1980—1990-е гг.
4. Алгебраическая сумма всех электрических зарядов любой замкнутой системы остается неизменной (какие бы процессы ни происходили внутри этой системы).
5. Анна-Мария: Первое празднование дня рождения.
6. Биография Г.И. Успенского. Начало творческого пути.
7. Биохимические и физико-химические процессы при производстве кисломолочных продуктов и мороженого
8. Биохимические и физико-химические процессы при производстве сыра
9. В 1930 началось, в 1956 продолжилось, и в 1991 закончилось..
10. В настоящее время на территории нашей Проновской сельской администрации проживает 156 представителей рода Бусыгиных, т.е. основа нашего рода, его начало принадлежит Ветлужской земле.
11. Введение в психологию. Психические процессы.
12. Введенное формализованное описание сложной системы как условно/событийной системы позволяет не только описывать ее структуру, но и анализировать динамические процессы, происходящие в ней.