Подставляя значения, получим ср=3,73103.
Ответ: сv=2,58103 ; ср=3,73103.
Задача 6 Кислород массой M=2 кг занимает объем v1=1 м3 и находится под давлением p1=2атм= 2,02105 Па. Газ был нагрет сначала при постоянном давлении до объема V2=3 м3, а затем при постоянном объеме до давления
p2=5атм=5,05105 Па. Найти изменение внутренней энергии газа U, совершенную им работу А и теплоту, переданную газу. Построить график процесса.
M = 2 кг
V1 = 1 м3
p1 = 2,02 105 Па
p - const
V2 = 3 м3
V - const
p2 = 5,05 105 Па
при p=const А1=0,404106 Дж;
Q - ?
V3 = 8 10-3 м3
Уравнение изотермы АВ имеет ви . (1)
V4-?, р4-?.
t2 = 100C
Изменение энтропии выражается формулой
S - ?
При вычислении по формуле (1) изменения энтропии во время превращения воды в пар той же температуры T = const, и тогда
, (2)
где Q - количество теплоты, переданное при превращении нагретой воды в пар той же температуры.
Подставив в равенство (2) выражение количества теплоты , где
- удельная теплота парообразования, получим:
;
S//=605 Дж/К.
Полное изменение энтропии при нагревании и последующем превращении ее в пар S=S/+S//=737 Дж/К.
Ответ: S/=132 Дж/К; S//=605 Дж/К.
Задачи, рекомендуемые для самостоятельного решения
1. Сосуд емкостью V=10-2 м3 разделен пополам полунепроницаемой пере-го-род-кой. В одну половину сосуда введено 2 г водорода и 4 г гелия. Через перегородку может диффундировать только водород. Во время процесса поддерживается температура 100 0С. Считая газы идеальными, определить установившееся давление в обеих частях сосуда.
Ответ: p=9,6105 Па
2. Полагая температуру воздуха и ускорение свободного падения не за-ви-ся-щими от высоты, определить, на какой высоте h над уровнем моря плотность воз-духа меньше своего значения на уровне моря в 2 раза. Температура воздуха t=0 0С.
Ответ: h=5,5 км
3. Температура окиси азота NO Т=300 К. Определить долю молекул, скорость которых находится в интервале от 1=820 м/с до 2=830 м/с.
Ответ: N/N=0,4 %
4. В баллоне вместимостью 10 дм3 находится гелий массой 2 г. Определить среднюю длину свободного пробега молекул гелия.
Ответ: =0,2110-6 м
5. Вычислить удельные теплоемкости неона и водорода при постоянном объеме сv и давлении сp, принимая эти газы за идеальные.
Ответ: сv1=624, cp1=1,04103 , cv2=10,4103, cp2=14,6103 .
6. Двухатомному газу сообщено 500 кал тепла. При этом газ расширяется при постоянном давлении. Найти работу расширения газа.
Ответ: А=600
7. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. При этом 80 % тепла, получаемого от нагревателя, передается холодильнику. Количество теплоты, получаемое от нагревателя, равно 6,3106 . Найти КПД цикла.
Ответ: =20 %
8. Определить изменение S энтропии при изотермическом расширении кислорода массой m=10 г от объема V1=25 л до объема V2=100 л.
Ответ: S=3,6
Таблица №1
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13