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 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

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 .