Расчетно-графическая работа по физике
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 T1=400 К. До какой температуры T2 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 Ek 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 сР и сV , а так же молярные СР и СV теплоемкости углекислого газа.
Дано
1. Удельные теплоемкости
Молярные теплоемкости
Ответ
№ 242
Определить среднюю длину свободного пробега
Дано
Длина свободного пробега молекулы вычисля-
ется по формуле
, где — эфективное сечение.
, где концентрацию n найдем из
системы уравнений
Þ
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 DU 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 Т1 теплоотдатчика в четыре раза (n=4) больше температуры теплоприемника. Какую долю w 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 V1=8 см3 до V2=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 .