Контрольная работа 2

200. Условие задачи:

Сколько атомов содержится в ртути:
1) количеством вещества ν=0,2 моль;
2) массой m=1 г?

Решение задачи:

 

 

210. В баллоне находится газ при температуре Т1 = 400 К. До какой температуры Т2 надо нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в 1,5 раза?

Решение задачи:

 

220. В баллоне емкостью V =25 л находится водород при температуре Т=290 К. После того как часть водорода израсходовали, давление в баллоне понизилось на Δp =0,4 Мпа. Определить массу m израсходованного водорода.

Это задача на единицы измерения.
(1) 1 атм = 0,101325 МПа
Газовый закон
(2) pV = μ RT
Из (1) и (2) находим газовую постоянную R в нужных единицах
(3) R = pV / T = 0,101325 МПа · 22,4 л/(1 моль · 273 K) = 0,008314 МПа·л/(моль·град)
Согласно (2) имеем
(4) Δ pV = Δμ RT
Используя (3) получаем из (4)
(5) Δμ = 0,4·25/(0,008314·290) = 4,15 моль
Один моль водорода весит M = 2 г. Отсюда
(6) Δ m = M Δμ = 8,3 г

Решение задачи:

230. Определить среднюю кинетическую энергию < ε> одной молекулы водяного пара при температуре Т =500 К.

Решение задачи:

240. Вычислить теплоемкость (при постоянном объеме) газа, заключенного в сосуд емкостью V = 20 л при нормальных условиях. Газ одноатомный.

(Молярная теплоемкость при пост. объеме 3/2 * R кол- во молей ню=
20/24=0.83 моль тогда С = 3/2*8.3*0.83 =10.4 Дж/К) пока так

Примерное ешение задачи:

250. Два киломоля углекислого газа нагреваются при постоянном давлении на 500. Найти: 1) изменение его внутренней энергии, 2) работу расширения, 3) количество теплоты, сообщенной газу.

Ν = 2 кмоль = 2·103 моль ΔT=50 К p = const

A -? Δ U -? Q -?

 

 

Работа А расширения газа

Изменение внутренняя энергия трёхатомного газа

 

Количество теплоты Q, сообщенное газу

 

Ответ:

 

260. Масса m =10,5 г азота изотермически расширяется при температуре t =(-230С), причем его давление изменяется от Р1 =250 кПа до Р2 =100 кПа. Найти работу, совершенную газом при расширении.

Дано: m = 10,5 г = 10,5·10-3 м μ = 28·10-3 кг/моль T = −23 °С = 250 К p 1 = 250 кПа= 250·103 Па p 2 = 100 кПа= 100·103 Па Т = const А -?

Решение:   Работа А изотермического расширения газа   Из закона Бойля-Мариотта для изотермического процесса Тогда работа Ответ:

 

270. При адиабатическом сжатии 1 кмоль двухатомного газа была совершена работа 146 кДж. Насколько увеличилась температура газа при сжатии?

Дано:

ν; = 1 кмоль = 1·103моль i = 5 А = 146 кДж = 146·103Дж pV γ =const

Т 2 - Т 1 -?

Решение:

 

Работа газа при адиабатическом процессе

Изменение температуры

Ответ:

 

 

280. Газ, совершающий цикл Карно, за счет каждой килокалории теплоты, полученной от нагревателя, совершает работу, равную 610 Дж. Каков КПД этого цикла? Во сколько раз абсолютная температура нагревателя больше абсолютной температуры холодильника?
Дано: А=610 Дж; Q=1кКал=4200 Дж

Найти: ню-? Тн/Тх-?

Решение
кпд Карно=1-Tх/Tн
1 килокалория=4200Дж.
кпд(ню)=A/Q=0,145*100%=14,5%.
0,145=1-Tх/Tн

Тн/Тх=1/1-ню=1/1-0,145=1,16

Ответ: 1)14,5%; 2)1,16

290.Найти изменение энтропии при превращении 10 г льда при 20⁰С в пар при 100⁰С.

Дано:

m = 10 г = 10·10-3 кг μ; = 18·10-3 кг/моль Т 1 = -20 °С = 253 К Т 2 = 100 °С = 373 К _____________________

Δ S -?

Решение:

 

Изменение энтропии в процессах:

1. нагревания льда от Т ₁ до 0°С,.

2. таяние льда

3. нагревание воды от 0 до 100 °С

 

4. испарение воды при 100 °С

Результирующее изменение энтропии

 

Ответ: