2 11 Баллон содержит водород массой m = 10 г при температуре Т = 280 К

2.11 Баллон содержит водород массой m = 10 г при температуре Т = 280 К. Считая газ идеальным определить: кинетическую энергию поступательного движения и полную кинетическую энергию всех молекул газа. Дано: т = 10 г Т = 280 К М = 2·10 –3 кг/моль Найти: <Eпост> — ? <Eпол> — ? Решение: Считаем водород идеальным газом. Молекула водорода – двухатомная. Связь между атомами считаем жесткой, тогда число степеней свободы молекулы водорода равно 5. В среднем на одну степень свободы приходится энергия: Поступательному движению приписывается три (i = 3), а вращательному две (i= 2) степени свободы. Тогда энергия одной молекулы: , . Число молекул, содержащихся в массе газа m: , где ν – число молей, NA – число Авогадро. Тогда средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул водорода будет: , (1) где R = kNA – молярная газовая постоянная. Полная кинетическая энергия движения молекул водорода: .(2) Подставляя числовые значения и формулы (1) и (2), имеем: Ответ: 17,45 кДж, 29 кДж. 2.26 Сосуд, имеющий форму куба, объемом V = 8·10-3м 3 заполнен воздухом. Сосуд закрыт и при атмосферном давлении и температуре t1 = 200 С. Определить силу, действующую на нагрет до температуры t2 = 1500 С каждую из граней сосуда? Дано: V = 8·10-3м 3 t1 = 200 С = 293К t2 = 1500 С = 423К P1=105Па Найти: F=? Решение: Из закона Шарля () находим давление после нагревания Сила равна где — площадь граней куба. Объем Ответ: 2.41 Найдено, что наиболее вероятная скорость молекул газа при температуре Т1 совпадает со среднеквадратичной скоростью тех же молекул при температуре Т2. Вычислить отношение Т2/Т 1. Дано: Найти: Т2/Т 1.=? Решение: Наиболее вероятная скорость молекул газа Средняя квадратичная скорость , где R – универсальная газовая постоянная, T– термодинамическая температура, M – молярная масса воздуха. По условию Ответ: 2.56 Вычислить удельные и молярные теплоемкости при постоянных давлении и объеме водорода и углекислого газа, принимая эти газы за идеальные. Дано: Найти: Решение: – молярная теплоемкость газа при V = const, где R – универсальная газовая постоянная, Дж/моль·К Дж/моль·К – молярная теплоемкость газа при P = const. Дж/моль·К Дж/моль·К Удельная теплоемкость при постоянном объеме сV , Дж/кг·К Дж/кг·К Удельная теплоемкость при постоянном давлении ср , Дж/кг·К Дж/кг·К Ответ: Дж/моль·К, Дж/моль·К, Дж/моль·К Дж/моль·К, Дж/кг·К, Дж/кг·К, Дж/кг·К, Дж/кг·К 2.71 Аргон, находящийся под давлением p1 = 0,8 атм, изменил объем с V1 = 1 л до V2 = 2 л. Как изменится величина внутренней энергии, если расширение газа производилось при различных процессах: изобарном, адиабатном? Дано: p1 = 0,8 атм V1 = 1 л V2 = 2 л Найти: ΔU=? Решение: При изобарном процессе Р = const ΔU – изменение внутренней энергии газа, вычисляется по формуле: , где i – показатель степени свободы молекулы, i = 3, так как аргон одноатомный газ, R –универсальная газовая постоянная, М – молярная масса аргона. Из уравнения Менделеева – Клапейрона , тогда Первый закон термодинамики можно записать в виде: , для адиабатного процесса где А – работа, , Р – давление газа, V – изменение объема газа. Ответ: , 2.86 Тепловая машина работает по циклу Карно. При изотермическом расширении двухатомного газа его объем увеличивается в 3 раза, а при последующем адиабатном расширении в 5 раз. Определить КПД цикла. Какую работу совершает 1 кмоль газа за 1 цикл, если температура нагревателя T2 = 300 К? Дано: , , ν =1 кмоль=103моль, Т1=300К Найти: η – ? А – ? Решение КПД цикла Карно определяется формулой ,(1) где Т1 – температура нагревателя, Т2 – холодильника. При адиабатическом процессе 2-3 (рис) (2) где γ – показатель степени адиабаты (для двухатомного газа γ = 1,4). Из равенства (2) находим . Так как Т1=Т2, то из равенства (1) получаем: , где . Следовательно, , Работа в цикле Карно определяется разностью количества теплоты Q1, полученного в процессе 1-2, и Q2, отданного в процессе 3-4: .(3) При изотермическом процессе , . Так как . Знак «минус» показывает, что теплота отдается холодильнику. Следовательно, , где , тогда . Таким образом, работа . Ответ: ,

Тип работы:

Контрольная работа

Предмет:

Физика

Статус:

готово

Стоимость. Рублей:

140

Дата выполнения:

2015-01-31

Understand your user experience

I am text block. Click edit button to change this text. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.

Read More

remain responsive across devices

I am text block. Click edit button to change this text. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.

Read More

fall in love with our features

Real time stats

Click edit button to change this text. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec mattis, pulvinar dapibus leo.

Multilingual & translatable

Click edit button to change this text. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec mattis, pulvinar.

Less plugins needed

Click edit button to change this text. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec mattis, pulvinar dapibus leo.

Amazingly responsive

Click edit button to change this text. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec mattis, pulvinar dapibus leo.

Community builder

Click edit button to change this text. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec mattis, pulvinar dapibus leo.

Easy to use interface

Click edit button to change this text. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec mattis, pulvinar dapibus leo.

Выполним любую работу на заказ

У нас вы можете заказать уникальное решений этой задачи или любой другой

Adblock detector