VI. ТЕРМОДИНАМИКА

 

1) 200г азота нагреваются при постоянном давлении от 293К до 373К. Какое количество теплоты поглощается при этом? Каков прирост внутренней энергии газа? Какую внешнюю работу производит давление газа?

2) В цилиндре под поршнем находится в замкнутом пространстве воздух (см. рис.) при давлении, равном атмосферному. Какая работа должна быть произведена, чтобы поднять поршень на высоту 10см, если начальная высота столба воздуха 15см и если наружное давление равно 100кПа? Площадь поршня 10см2. Весом поршня можно пренебречь. Температура остается неизменной.

3) Некоторая масса азота при давлении 100кПа имела объем 5л, а при давлении 300кПа- объем 2л. Переход от первого состояния ко второму был сделан в два этапа: сначала по изохоре, а затем по изобаре. Определить изменение внутренней энергии, количество теплоты и произведенную работу.

4) Некоторая масса азота при давлении 100кПа имела объем 5л, а при давлении 300кПа- объем 2л. Переход от первого состояния ко второму был сделан в два этапа: сначала по изобаре, а затем по изохоре. Определить изменение внутренней энергии, количество теплоты и произведенную работу.

5) Производится сжатие некоторой массы двухатомного газа один раз изотермически, другой раз адиабатно. Начальные температура и давление сжимаемого газа оба раза одинаковы. Конечное давление в 2 раза больше начального. Найти отношение работ сжатия при адиабатном и изотермическом процессах.

6) В четырехтактном двигателе Дизеля засосанный атмосферный воздух в объеме 10л подвергается 12-кратному сжатию. Предполагая процесс сжатия адиабатным, определить конечное давление, конечную температуру и работу сжатия, если начальное давление и температура равны 100кПа и 283К.

7) Некоторая масса азота при давлении 100кПа имела объем 5л, а при давлении 300кПа- объем 2л. Переход от первого состояния ко второму был сделан в два этапа: сначала по адиабате, а затем по изохоре. Определить изменение внутренней энергии, количество теплоты и произведенную работу.

8) При уменьшении объема кислорода с 20 до 10л его давление возросло со 100 до 250кПа. Был ли этот процесс адиабатическим? Каково изменение внутренней энергии газа?

9) Определить работу расширения 110г углекислого газа при увеличении его объема в 5 раз, если температура газа постоянна и равна 293К. Какое количество тепла нужно при этом сообщить газу?

10) Кислород массой 200г занимает объем 100л и находится под давлением 200кПа. При нагревании газ расширился при постоянном давлении до объема 300л, а затем его давление возросло до 500кПа при неизменном объеме. Найти изменение внутренней энергии газа, совершенную им работу и теплоту, переданную газу.

11) Объем водорода при изотермическом расширении (Т=300К) увеличился в 3 раза. Определить работу, совершенную газом, и теплоту, полученную им при этом. Масса водорода равна 200г.

12) Водород массой 40г, имевший температуру 300К, адиабатно расширился, увеличив объем в 3 раза. Затем при изотермическом сжатии объем газа уменьшился в 2 раза. Определить полную работу, совершенную газом, и конечную температуру газа.

13) Азот массой 0.1кг был изобарно нагрет от температуры 200К до 400К. Определить работу, совершенную газом, полученную им теплоту и изменение внутренней энергии азота.

14) Кислород массой 250г, имеющий температуру 200К, был адиабатно сжат. При этом была совершена работа 25кДж. Определить конечную температуру газа.

15) Во сколько раз увеличится объем водорода, содержащий количество вещества 0.4моль, при изотермическом расширении, если при этом газ получит 800Дж тепла. Температура водорода 300К.

16) Водород занимает объем 10м³ при давлении 0.1Мпа. Его нагрели при постоянном объеме до давления 0.3МПа. Определить изменение внутренней энергии газа, работу, совершенную им, и теплоту, сообщенную газу.

17) Кислород при неизменном давлении 80кПа нагревается. Его объем увеличивается от 1м³ до 3м³. Определить изменение внутренней энергии кислорода, работу, совершенную им при расширении, а так же теплоту, сообщенную газу.

18) В цилиндре под поршнем находится азот, имеющий массу 0.6кг и занимающий объем 1.2м³ при температуре 560К. В результате нагревания газ расширился и занял объем 4.2м³, причем температура осталась неизменной. Найти изменение внутренней энергии газа, совершенную им работу и теплоту, сообщенную газу.

19) 10г кислорода находятся под давлением 300кПа и температуре 283К. После нагревания при постоянном давлении газ занял объем 10л. Найти количество теплоты, полученное газом, изменение внутренней энергии газа и работу, совершенную газом при расширении.

20) 6.5г водорода, находящегося при температуре 300К, расширяются вдвое при постоянном давлении за счет притока тепла извне. Найти количество теплоты, полученное газом, изменение внутренней энергии газа и работу, совершенную газом при расширении.

21) 2кмоль углекислого газа нагреваются при постоянном давлении на 50К. Найти количество теплоты, полученное газом, изменение внутренней энергии газа и работу, совершенную газом при расширении.

22) Двухатомному газу сообщено количество теплоты 2.093кДж. Газ расширяется при постоянном давлении. Найти работу расширения газа.

23) При изобарическом расширении двухатомного газа была совершена работа 156.8Дж. Какое количество теплоты было сообщено газу?

24) 7г углекислого газа была нагрета на 10К в условиях свободного расширения. Найти работу расширения газа и изменение его внутренней энергии.

25) Гелий, находящийся при нормальных условиях, изотермически расширяется от 1л до 2л. Найти работу, совершенную газом при расширении, и количество теплоты, сообщенное газу.

26) 10.5г азота изотермичеси расширяется при температуре 250К, причем его давление изменяется от 250кПа до 100кПа. Найти работу, совершенную газом при расширении.