КР2
.doc
Контрольная работа №2
Вариант 6
206. В сосуде находится 65 г кислорода. Найти число молекул, находящихся в сосуде.
|
|
Число молекул газа:
где молярная масса O2; число Авогардо.
Ответ:
216. Какой энергией теплового движения обладает газ, занимающий объем 86 см3 при давлении 23 мм рт. ст? Молекулы газа двухатомные.
|
|
Внутренняя энергия газа:
(1)
где число степеней свободы молекулы газа (для двухатомного газа ); масса газа; молярная масса газа; универсальная газовая постоянная.
Уравнение состояния газа:
(2)
Из (1) и (2) находим:
Ответ:
226. Атмосферное давление на поверхности Земли 0,1 МПа. На сколько изменится давление при подъеме наблюдателя на высоту 119 м? Температуру воздуха считать постоянной и равной 290 К. (Массу одного киломоля воздуха принять равной 29 кг).
|
|
Давление на высоте
Давление увеличится на
Ответ:
236. Определить массу одной из пылинок, взвешенных в воздухе, если в толщине слоя воздуха 3 см их концентрация различается на 35% при температуре 22°С.
|
|
Концентрация пылинок на высоте
(1)
где ускорение свободного падения; постоянная Больцмана.
По условию задачи:
(2)
Из(1) и (2) находим:
Ответ:
246. Найти для кислорода отношение удельной теплоемкости при постоянном давлении к удельной теплоемкости при постоянном объеме.
|
|
Молярные теплоемкости кислорода:
при :
(1)
при :
(2)
где число степеней свободы молекулы газа (для двухатомного газа ); универсальная газовая постоянная.
Удельные теплоемкости кислорода:
(3)
(4)
где молярная масса газа.
Отношение удельных теплоемкостей:
Ответ:
255. Какая доля теплоты, подводимой к идеальному газу, расходуется на увеличение внутренней энергии газа? Газ одноатомный, процесс изобарический.
|
|
Увеличение внутренней энергии газа:
(1)
где (2) – молярная теплоемкость газа при постоянном объеме; – число молей газа; – изменение температуры газа; число степеней свободы молекулы газа (для одноатомного газа ); универсальная газовая постоянная.
Поглощенное тепло в изобарическом процессе:
где – (4) – молярная теплоемкость при постоянном давлении.
Тогда
Ответ:
266. Идеальная холодильная машина работает как тепловой насос по обратному циклу Карно. При этом она берет теплоту от воды с температурой 3°С и передает ее воздуху с температурой 27°С. Найти коэффициент – отношение теплоты, переданной за некоторый промежуток времени воздуху к работе машины за это же время.
|
|
К.п.д. прямого цикла:
(1)
где совершенная работа; тепло полученное от нагревателя; тепло, отданное холодильнику.
Для обратного цикла Карно:
тепло, переданное более горячему телу; тепло, отнятое у холодильника.
По условию задачи необходимо найти отношение теплоты, переданной за некоторый промежуток времени воздуху к работе машины за это же время. Количество теплоты вместе с работой внешних сил равно количеству теплоты т.е. или .
Тогда
(2)
Сравнивая формулы (1) и (2), видим, что
Ответ:
276. Найти изменение энтропии при изобарическом расширении азота массой 28 г от объема до объема .
|
|
Элементарное изменение тепла при изобарическом процессе:
(1)
где – молярная теплоемкость при постоянном давлении (2)
число степеней свободы молекулы газа (для двухатомного газа ).
Элементарное изменение энтропии:
(3)
(4)
Универсальный газовый закон:
(5)
Из (5): (6)
Подставим (6) в (4):
Ответ: .