Расчетно-графическая работа по физике (работа 1)
Министерство общего и профессионального образования РФ
Владимирский государственный университет
Кафедра общей и прикладной физики
Расчетно-графическая работа №2
Владимир 1998
№ 202
Сколько атомов содержится в ртути: 1) количеством вещества =0,2 моль
2) массой m=1 г?
Дано:
Число молекул в молях вещества
1)или
2) масса одной молекулы (атома)
Тогда :
Ответ:
№ 212
В баллоне находится газ при температуре T>1>=400 К. До какой температуры T>2> надо нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в 1,5 раза?
Дано:
Запишем для каждого из 2-х состояний газа
уравнения состояния:
Разделим почленно второе уравнение на первое:
Ответ:
№ 222
Определить суммарную кинетическую энергию E>k> поступательного движения всех молекул газа, находящегося в сосуде вместимостью V=3л под давлением p=540 кПа.
Дано:
Средняя кинетич. энергия поступательного
движения одной молекулы:
Тогда суммарная кинетическая энергия равна:
где - число всех молекул.
Найдем
Уравнение состояния газа:
где - число молекул
С другой стороны т.е. где
- постоянная Больцмана
, откуда
т.е.
Ответ:
№ 232
Найти удельные с>Р> и с>V> , а так же молярные С>Р> и С>V> теплоемкости углекислого газа.
Дано:
1. Удельные теплоемкости:
Молярные теплоемкости:
Ответ:
№ 242
Определить среднюю длину свободного пробега <l> молекулы азота в сосуде, вместимостью V=5л. Масса газа m=0,5 г.
Дано:
Длина свободного пробега молекулы вычисля-
ется по формуле:
, где - эфективное сечение.
, где концентрацию n найдем из
системы уравнений:
Ответ:
№ 252
При изотермическом расширении азота при температуре T=280К объем его увеличился в два раза. Определить: 1) совершенную при расширении газа работу А; 2) изменение U внутренней энергии; 3) количество теплоты Q, полученное газом. Масса азота m=0,2 кг.
Дано:
1. Работа при изотермическом расширении:
, где
2. Внутренняя энергия идеального газа:
,
а изменение
будет равно:
у нас =0, т.к. Т=const, поэтому =0
3. Согласно 1-му закону термодинамики, полученное газом равно:
, что при =0 дает:
Ответ:
№ 262
Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура Т>1> теплоотдатчика в четыре раза (n=4) больше температуры теплоприемника. Какую долю количества теплоты, полученного за один цикл от теплоотдатчика, газ отдаст теплоприемнику?
Дано:
Теплоприемником является охладитель (холодильник) с темпера-
турой
.
Поэтому можно определить
КПД
цикла.
;
с другой стороны ,
где - кол-во теплоты, поступившее от нагревателя
- кол-во теплоты, переданное холодильнику
искомая доля равна:
- выразим из формулы для :
откуда ,
поэтому:
Ответ:
№ 272
Какую работу А надо совершить при выдувании мыльного пузыря, чтобы увеличить его объем от V>1>=8 см3 до V>2>=16 см3? Считать процесс изотермическим.
Дано:
При изменении площади мыльной пленки
на совершена работа
Ввиду же двусторонности мыльной пленки
приращение пленки удваивается:
.
Вычислим:
, здесь, , где опреде-
лим из
, где определяется из
.
Ответ: .