Художественная культура и искусство Курс лекций по истории искусства Теория машин и механизмов Математический анализ Электротехника и электроника Расчеты электрических цепей Начертательная геометрия Примеры выполнения заданий
контрольной работы
Лекции и задачи по физике Компьютерная безопасность Информационные системы Получение электрической энергии Атомная физика

Пример 9. Определить изменение DS энтропии при изотермическом расширении кислорода массой m=10 г от объема V1=25 л до объема V2=100 л.

Решение. Так как процесс изотермический, то в общем выражении энтропии   температуру выносят за знак интеграла. Выполнив это, получим

 (1)

Количество теплоты Q, полученное газом, найдем по первому началу термодинамики: Q=DU+A. Для изотермического процесса DU=0, следовательно,

Q=A, (2) а работа А для этого процесса определяется по формуле

A=(m/M)RT ln(V2/V1). (3)

С учетом (2) и (3) равенство (1) примет вид

DS=(m/M)R ln(V2/V1). (4)

Подставив в (4) числовые значения и произведя вычисления, получим

DS=(10×10-3/(32×10-3)) ×8,31 ln(100×10-3/(25×10-3)) Дж/К=3,60 Дж/К.

Задачи

Теплоемкость идеального газа

11.1. Вычислить удельные теплоемкости сv и сp газов: 1) гелия; 2) водорода; 3) углекислого газа.

11.2. Разность удельных теплоемкостей сp — сv некоторого двухатомного газа равна 260 Дж/(кг×К). Найти молярную массу М газа - его удельные теплоемкости сv и сp.

11.3. Каковы удельные теплоемкости сv и сp смеси газов, содержащей кислород массой m1=10 г и азот массой m=20 г?

11.4. Определить удельную теплоемкость сv смеси газов, содержащей V1=5 л водорода и V2=3 л гелия. Газы находятся при одинаковых условиях.

11.5. Определить удельную теплоемкость сp смеси кислорода и азота, если количество вещества* v1 первого компонента равно 2 моль, а количество вещества v2 второго равно 4 моль.

11.6. В баллоне находятся аргон и азот. Определить удельную теплоемкость сv смеси этих газов, если массовые доли* аргона (w1) и азота (w2) одинаковы и равны w=0,5.

11.7. Смесь газов состоит из хлора и криптона, взятых при одинаковых условиях и в равных объемах. Определить удельную теплоемкость сp смеси.

11.8. Определить удельную теплоемкость сv смеси ксенона и кислорода, если количества вещества* газов в смеси одинаковы и равны v.

11.9. Найти показатель адиабаты g для смеси газов, содержащей гелий массой m1=10 г и водород массой m2=4 г.

11.10. Смесь газов состоит из аргона и азота, взятых при одинаковых условиях и в одинаковых объемах. Определить показатель адиабаты g такой смеси.

11.11. Найти показатель адиабаты g смеси водорода и неона, если массовые доли* обоих газов в смеси одинаковы и равны w=0,5.

11.12. Найти показатель адиабаты g смеси газов, содержащей кислород и аргон, если количества вещества* того и другого газа в смеси одинаковы и равны v.

11.13. Степень диссоциации** a газообразного водорода рвана 0,6. Найти удельную теплоемкость сv такого частично диссоциировавшего водорода.

11.14. Определить показатель адиабаты g частично диссоциировавшего газообразного азота, степень диссоциации a которого равна 0,4.

11.15. Определить степень диссоциации a газообразного хлора, если показатель адиабаты у такого частично диссоциировавшего газа равен 1,55.

11.16. На нагревание кислорода массой m=160 г на DT=12 К было затрачено количество теплоты Q=1,76 кДж. Как протекал процесс: при постоянном объеме или постоянном давлении?

11.17. При адиабатном сжатии газа его объем уменьшился в n=10 раз, а давление увеличилось в k=21,4 раза. Определить отношение Cp/Cv теплоемкостей газов.


Ланшафтный дизайн