Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
2-й уровень сложности
32.45. Найдите внутреннюю энергию массой смеси, состоящей из гелия массой 20г и неона массой 10 г, при температуре 27 оС.
32.46. Смесь криптона и аргона имеет массу 62 г. Определите массу аргона в смеси, если ее внутренняя энергия при температуре 27 оС равна 3,74 кДж.
32.47. Определите изменения внутренней энергии идеального одноатомного газа в процессе, представленном на рисунке, если давление газа в состоянии 1 составляет 2 МПа, а объем в состоянии 2 равно 9 м3.
32.48. На рисунке представлен график процесса, проводимого с идеальным одноатомным газом, в ходе которого внутренняя энергия газа увеличивается на 900 Дж. Определите давление газа в состоянии 1, если его объем при этом равен 6 л.
32.49. Газ, занимающий объем 6 м3 и находящийся при температуре 27о С и давлении 190 кПа, нагревают до температуры 360 К, поддерживая его давление постоянным. Найдите работу, совершенную газом при нагревании.
32.50. В цилиндре находится 0,5 м3 воздуха при давлении 2 атм. В результате изобарного нагревания 10 К воздух совершил работу 4 кДж. Определите начальную температуру воздуха.
32.51. Газ, занимающий объем 200 л при температуре 310 К и давлении 50 кПа, при избранном расширении газ совершил работу 1 кДж. Определите конечную температуру газа.
32.52. Воздух, заключенный в цилиндре под поршнем и занимающий объем 5 м3 при температуре 300 К, при изобарном нагревании на 100 К совершил работу 5 МДж. Найдите давление воздуха в цилиндре.
32.53. В вертикальном открытом сверху сосуде под невесомым поршнем заключено 50 л идеального одноатомного газа. В результате нагревания объем газа увеличился до 70 л. Найдите изменение внутренней энергии газа. Атмосферное давление 100 кПа. Трением в системе пренебречь.
32.54. При изобарном расширении гелия от 5 м3 до 6 м3 его внутренняя энергия увеличилась на 150 кДж. Найдите давление гелия.
32.55. В закрытом сосуде объемом 5 л заключен идеальный одноатомный газ при давлении 100 кПа, После охлаждения газа давление уменьшилось до 70 кПа. На сколько уменьшилась внутренняя энергия газа?
32.56. Идеальный одноатомный газ изохорно нагревается так, что его внутренняя энергия возрастает на 3 кДж. Определите давление газа после нагревания, если объем газа 4 л, а начальное давление 300 кПа.
32.57. Водород массой 6,5 г изобарно расширился до объема, вдвое большего чем начальный. Найдите работу, совершенную газом, если его начальная температура 27 оС.
32.58. При изобарном уменьшении объема, занимаемого кислородом массой 20 г, в 3 раза, внешняя сила совершила работу 1 кДж. Найдите начальную температуру кислорода.
32.59. Расширяясь при постоянном давлении, 1 кмоль идеального газа совершил работу 831 кДж. Начальные объем и температура газа равны 5 м 3 и 350 К соответственно. Найдите температуру, давление и объем газа в конечном состоянии.
32.60. В результате изобарного расширения до объема 5 л 1 моль идеального газа совершил работу 83,1 Дж. Найдите: а) температуру газа в конечном состоянии; б) давление газа в конечном состоянии; в) начальный объем газа.
32.61. Некоторый газ расширяется от 2 л до 8 л, при этом давление изменяется по закону p=aV, где а=40 МПа/м3. Постройте график зависимости давления от объема газа. Определите работу, совершенную газом.
32.62. Газ переходит из состояния 1 в состояние 2 ( см. рисунок). Найдите работу, которую совершает газ в ходе процесса.
32.63. Некоторая масса газа, занимающего объем 11 л, находится под давлением 105 Па при температуре 300 К. Газ нагревают при постоянном объеме до температуры 330 К, а затем при постоянном давлении – до температуры 360 К. Постройте график процесса в координатах p, V. Найдите работу, совершенную газом в ходе процесса.
32.64. В вертикально расположенном цилиндре под поршнем массой 5 кг, скользящим без трения, находится воздух. При избранном нагревании воздуха поршень поднялся на 30 см. Найдите работу, совершенную воздухом. Площадь поперечного сечения цилиндра 1 дм 2 , атмосферное давление 100 кПа.
32.65. Давление воздуха в отбойном молотке составляем 4 атм. Площадь поршня 15 см2, ход поршня 30 мм. Какова мощность отбойного молотка, если он делает 1200уд/мин? Трением пренебречь.
32.66. Мощность паровой машины 100 л.с. при 180 об/мин. Чему равен ход поршня паровой машины, если среднее давление в котле составляет 10 атм, площадь поршня 200 см2 ?
32.67. Объем газа увеличился в 2 раза: а) изотермически; б) изобарно. В каком из этих случаев газ совершил большую работу?
32.68. Почему топливо, подаваемое в конце такта сжатия в цилиндр дизеля, воспламеняется?
32.69. Почему вентиль баллона, в котором находится сжатый газ, при выпускании газа покрывается инеем?
32.70. В результате теплопередачи идеальный газ получает количество теплоты 100 кДж и совершает работу 5000 Дж. Найдите начальное значение внутренней энергии газа, если в ходе процесса его температура выросла в 6 раз.
32.71. Идеальному газу сообщили количество теплоты, равное 100кДж. При этом его температура повысилась в 3 раза. Определите работу, совершенную внешними силами над газом, если его внутренняя энергия в начальном состоянии составляла 50 кДж.
32.72. В закрытом сосуде находится 3 моль гелия при температуре 27 оС. На сколько процентов увеличилось давление в сосуде, если гелию сообщили количество теплоты, равное 2,7 кДж?
32.73. В результате теплопередачи давление одноатомного идеального газа увеличилось на 0,2 МПа. Какое количество теплоты было передано газу, если его объем равен 2м3 и в ходе процесса остается постоянным?
32.74. КПД тепловой машины, работающей по циклу Карно, составляет 0,25. Во сколько раз необходимо увеличить температуру нагревателя при неизменной температуре холодильника, чтобы увеличить КПД в 2 раза?
32.75. В каком случае КПД тепловой машины, работающей по циклу Карно, увеличится больше: при увеличении температуры нагревателя на некоторую величину или при уменьшении температуры холодильника на ту же величину?
32.76. На скорости 90 км/ч автомобиль развивает мощность 30 кВт, при этом расход топлива составляет 8 л бензина на 100 км пути. Температура газа в цилиндре двигателя равна 1250 К, а температура отработанного газа – 450 К. Определите, на сколько процентов КПД двигателя автомобиля меньше КПД идеальной тепловой машины.
32.77. Определите мощность двигателя автомобиля, если расход бензина составляет 8 л на 100 км пути при средней скорости движения 100 км/ч. КПД двигателя автомобиля 35%.
32.78. Каково КПД тракторного двигателя, если расход дизельного горючего составляет 216 г/ч на 1 кВТ?
32.79. Мощность двигателя автомобиля 74 кВт. Определите расход бензина за 1 ч, если КПД двигателя 30%.
32.80. В тепловой машине, работающей по циклу Карно, нагревателем служит вода, взятая при температуре кипения, а холодильником – тающий лед. Мощность тепловой машины 1,0 кВт. Какова масса льда, тающего в ходе работы машины в течение 1 мин? Удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг.
32.81. Холодильник, работающий по обратному циклу Карно, отвел от охлаждаемого тела 140 Дж теплоты и передал ее нагревателю, имеющему температуру 27 оС. Температура охлаждаемого тела 7 оС. Определите коэффициент эффективности холодильной машины. Какую работу совершил холодильник для реализации этого процесса?
32.82. Для изготовления кубиков льда бытовой холодильник должен отвести 210 ккал теплоты от морозильной камеры с температурой 260 К. Температура в комнате 300 К. Найдите минимальную работу, которую необходимо совершить холодильнику в ходе процесса.
32.83. Определите скорость свинцовой пули в момент удара о преграду, если в результате удара она расплавилась. Считайте температуру пули в момент удара равной 380 оС.
32.84. Определите минимальную высоту, с которой сдолжна упасть капля, чтобы от удара о землю испариться. Температура воды в капле 20 оС. Трением о воздух пренебречь.
32.85. Кусок железа массой 1,5 кг нагревают на огне до температуры 360 оС и затем опускают в стеклянную банку с водой. Сколько раз следует повторить эту операцию, чтобы подогреть 3 л воды от 20 оС до 80 оС? Потерями энергии пренебречь.
3-й уровень сложности
32.86. Над идеальным одноатомным газом совершается процесс, в ходе которого давление изменяется пропорционально квадрату абсолютной температуры. При увеличении объема газа от 2 л до 6 л его внутренняя энергия уменьшилась на 300Дж. Определите начальное давление газа.
32.87. В сосуде под поршнем находится идеальный одноатомный газ объемом 5 л. Поршень массой 1 кг замыкает газ при атмосферном давлении и температуре 27 оС, приводят в движение со скоростью 20 м/с. Найдите температуру газа при максимальном сжатии. Система теплоизолирована. Теплоемкостями поршня и сосуда пренебречь.
32.88. В двух цилиндрах под подвижными поршнями находятся водород и кислород. Сравнить работы, которые совершают эти газы при изобарном нагревании, если их массы, а также начальные и конечные температуры равны.
32.89. При изохорном охлаждении 1 кмоль идеального газа давление уменьшилось в 3 раза. Затем газ расширился при постоянном давлении. Постройте график процесса в координатах p, V. Найдите работу, совершенную газом. Температура газа не изменялась и равна 300 К.
32.90. На рисунке представлен график процесса, совершаемого с 1 моль идеального газа. Температуры газа в состояниях 1 и 3 совпадают. Найдите эту температуру, если в результате процесса газ совершил работу 10,5 кДж.
32.91. Газ, занимающий объем 1 л при давлении 100 кПа, изотермически расширился до 2 л. Затем давление газа при постоянном объеме уменьшилось в два раза. Далее при постоянном давлении газ расширился до 4 л. Постройте график зависимости давления от объема и, пользуясь им, установите, в каком из процессов газ совершил наибольшую работу.
32.92. На рисунке представлен график перехода некоторого газа из начального состояния в конечное. Какую работу совершает газ в ходе процесса, если в начальном состоянии он занимал объем 4м3 при давлении 105 Па?
32.93. Пользуясь графиком, представленным на рисунке, найдите работу, совершенную газом в ходе процесса.
32.94. Газ совершает циклический процесс, график которого представлен на рисунке. Найдите работу, совершаемую газом в ходе процесса.
32.95. Гелий объемом 1м3 при 0 оС находится в цилиндрическом сосуде, закрытом сверху скользящим поршнем массой 1 т. Площадь сечения поршня 0,5 м2. Атмосферное давление 97,3 кПа. Какое количество теплоты потребуется для нагревания гелия до 300 оС? Найдите изменение внутренней энергии. Трением пренебречь.
32.96. При изобарном нагревании идеального одноатомного газа ему было передано количество теплоты 9,4 МДж. Определите работу газа и изменение его внутренней энергии.
32.97. Некоторое количество воздуха, взятого при температуре 15 оС и давлении 2*105 Па, нагревают до 65 оС. Для нагревания воздуха при постоянном давлении потребовалось количество теплоты 5 кДж, а при постоянном объеме – 3,5 кДж. Определите объем воздуха до нагревания.
32.98. Идеальный одноатомный газ занимает объем 1м3 и находится под давлением 200 кПа. Газ нагревают сначала при постоянном давлении так, что его объем увеличивается в 2 раза, а затем при постоянном объеме так, что его давление возрастает до 0,5 МПа. Определите количество теплоты, полученное газом.
32.99. Идеальный газ, занимающий при давлении 400 кПа объем 3м3, перевели в новое состояние, при котором давление составляет 200 кПа, а объем равен 1 м3, двумя способами. Один раз газ изобарно сжали, а затем изохорно охладили, а затем обратно сжали. В каком случае выделилось больше тепла? Определите разницу в тепловыделении.
32.100. Пользуясь графиком, на котором изображен процесс расширения идеального одноатомного газа, найдите количество теплоты, сообщенное газу.
32.101. Отрезок 1-2 отражает зависимость давления 4 моль гелия от объема в ходе сжатия. Найдите количество теплоты, подведенное к газу в ходе процесса. Температура газа в состоянии 2 равна 20 оС.
32.102. Один моль идеального одноатомного газа участвует в процессе, в ходе которого давление растет пропорционально объему по закону p = ɑV. Газу сообщили количество теплоты 332 Дж. На сколько при этом изменилась температура газа?
32.103. Один моль идеального газа, находящегося в состоянии 1 сначала изохорно нагревается до состояния 2, затем изотермически расширяется до состояния 3, а затем, охлаждаясь при постоянном давлении, возвращается в состояние 1. Постройте график этого процесса в координатах p, V. Определите количество теплоты, отданное газом при охлаждении. Давление и объем газа в состоянии 1 равны 1 МПа и 2м 3соответственно, а давление в состоянии 2 составляет 3 МПа.
32.104. Неон массой 200 г переводят из состояния 1 в состояние 4. Определите количество теплоты, подведенное в ходе процесса, если разность температур газа в состояниях 1 и 4 составляет 100 К. Постройте график этого процесса в координатах p, V.
32.105. Идеальный газ, находящийся в состоянии 1, принимает участие в тепловых процессах 1-2 и 1-3, графики которых представлены на рисунке. В каком из этих процессов газу сообщается большее количество теплоты? Точки 2 и 3 лежат на одной изотерме. Ответ обоснуйте.
32.106. На рисунке представлен график циклического процесса, который совершает 1 кмоль идеального одноатомного газа. Определите КПД этого цикла.
32.107. На рисунке в координатах p, V представлены графики замкнутых циклов 1-2-3-4-1 и 1-5-6-4-1, проводимых с идеальным одноатомным газом. Определите отношение КПД этих циклов.
32.108. Определите отношение КПД замкнутых циклов 1-2-3-4-1 и 5-6-7-8-5, графики которых представлены на рисунке. Рабочее тело – идеальный одноатомный газ.
32.109. Найдите КПД замкнутого цикла, график которого представлен на рисунке. Минимальная и максимальная температуры в цикле отличаются в 4 раза. Рабочее тело – идеальный одноатомный газ.
32.110. Идеальный одноатомный газ совершает замкнутые циклы 1-2-4-1 и 2-3-5-2, графики которых приведены на рисунке. КПД какого цикла больше и во сколько раз?
32.111. Идеальный одноатомный газ может совершать любой из замкнутых циклов, графики которых представлены на рисунке. Определите КПД циклов 1-2-3-1 и 1-3-4-1, если КПД цикла 1-2-3-4-1 составляет 30%.