ФІЗИКА. Вчимося розв'язувати задачі. "МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА". Компенсаційний курс
2.3. Задачі для самостійної роботи
Перший закон термодинаміки
Рівень А
2.16. |
Газ у циліндрі з тиском 100 кПа й об'ємом 6 л адіабатно стискають так, що тиск змінюється в 10 разів, а об'єм – у 4 рази. Визначити роботу газу в процесі [–540 Дж] |
|
2.17. |
Гелій масою 100 г в циліндрі під поршнем при адіабатному розширенні виконав роботу 25 кДж. Визначити зміну температури газу. [–12°С] |
|
2.18. |
Чому дорівнює теплоємність газу в ізотермічному та в адіабатному процесі? [∞; 0] |
|
2.19. |
Визначити середню кінетичну енергію молекули газу, один моль якого при тиску 100 кПа займає об'єм 6 л. [1,5·10–21 Дж] |
|
2.20. |
Визначити роботу 320 г кисню при нагріванні на 10°С у циліндрі під рухомим поршнем. [830 Дж] |
|
2.21. |
Визначити, на скільки відрізняються кількості теплоти, потрібні для нагрівання 5 моль повітря на 10°С один раз при сталому тиску, а інший – при сталому об'ємі? [415 Дж] |
|
2.22. |
Визначити зміну температури одного моля повітря в циліндрі під рухомим поршнем, якщо воно виконало роботу 300 Дж. [36°С] |
|
2.23. |
Визначити зміну температури 2 кг гелію в адіабатному процесі, якщо газ виконав роботу 125 кДж. [–20°С] |
|
2.24. |
Визначити роботу газу при адіабатному розширенні від об'єму 20 дм3 до 0,1 м3, якщо його початковий тиск складав 200 кПа, а кінцевий – 13,7 кПа? [3,95 кДж] |
|
|
Рівень Б
2.25. |
У циліндрі під рухомим поршнем міститься 300 г газу, густина котрого за нормальних умов (760 мм.рт.ст., 0°С) складає 1,3 кг/м3. Визначити роботу газу при його нагріванні на 100°С. [8,6 кДж] |
|
2.26. |
Визначити кількість теплоти, яку треба передати одному молю газу для його нагрівання на 10°С у процесі, в якому тиск і об'єм перебувають у прямопропорційній залежності. [166 Дж] |
|
2.27. |
Кисень масою 300 г із початковою температурою 47°С ізохорно охолоджують так, що тиск зменшується втричі. Відтак газ нагрівають ізобарно до початкової температури. Визначити кількість теплоти, що передано газу. [16,6 кДж] |
|
2.28. |
Знайти початкову температуру двох молів газу, якщо при ізобарному подвоєнні об'єму й наступному ізохорному охолодженні до вихідної температури газ виконав роботу 4,15 кДж. [–23°С] |
|
2.29. |
Ідеальний газ розширяються так, що його тиск лінійно зростає від 400 кПа до 800 кПа при збільшенні об'єму від 0,2 м3 до 0,5 м3. Знайти: а) роботу газу; б) зміну його внутрішньої енергії; в) отриману кількість теплоти. [а) 180 кДж; б) 480 кДж; в) 660 кДж] |
|
2.30. |
При зміні об'єму азоту масою 7 г від 1 м3 до 2 м3 його температура змінювалася за законом T = αV2, де α = 2 К/м6. Знайти роботу, яку виконав газ. Отримував, чи втрачав газ при цьому тепло? [6,2 Дж; отримував] |
|
2.31. |
При розширенні газу його тиск зменшується за законом P = P0 – αV, де α = 0,2 МПа/м3. Яку кількість теплоти одержує газ при зміні об'єму від 1 м3 до 2 м3 ? [50 кДж] |