
- •Механіка Кінематика поступального руху
- •Кінематика обертального руху
- •Динаміка поступального руху
- •Динаміка обертального руху
- •Імпульс. Закон збереження імпульсу
- •Момент імпульсу. Закон збереження моменту імпульсу
- •Робота і енергія
- •Молекулярна фізика й термодинаміка Ідеальний газ
- •Швидкість молекул
- •Реальний газ
- •Явища переносу
- •Перший закон термодинаміки
- •Теплові двигуни
- •Зміна ентропії
- •Електростатика і постійний струм Електростатика
- •Електроємність. Конденсатори
- •Електричний струм
- •Електромагнетизм Магнітне поле
- •Рух заряджених частинок у магнітному полі
- •Електромагнітна індукція
- •Коливання і хвилі Механічні коливання
- •Згасаючи та змушені коливання
Перший закон термодинаміки
Водень масою 7 г має температуру 27 °С. У результаті ізобарного нагрівання його об'єм збільшується вдвічі. Знайти роботу розширення газу, зміну його внутрішньої енергії і теплоту, надану газу.
Деякий газ перебуває за температури 127 °С. Для ізобаричного нагрівання газу на 100 °С потрібно 4200 Дж теплоти. У процесі ізохоричного охолодження газ віддає 5040 Дж теплоти, а тиск газу зменшується в 3 рази. Визначити відношення значень теплоємностей за сталого тиску та сталого об'єму.
Водень масою 10 г нагріли на 200 °С. При цьому газу було надано теплоту 3,35·104 Дж. Знайти зміну внутрішньої енергії газу й виконану ним роботу.
Азот масою 0,2 кг нагрівається за умов сталого тиску від 20 до 100 °С. Яку кількість теплоти отримує газ? Який приріст внутрішньої енергії газу? Яку зовнішню роботу виконує газ?
У балоні за умов тиску 5·106 Па і температури 390 К міститься 1 кмоль повітря. Повітря нагрівають так, що його внутрішня енергія збільшується на 80 кДж. Визначити температуру, тиск і об'єм повітря після нагрівання.
У балоні ємністю 10 л міститься кисень за температури 27 °С й тиску 107 Па. У процесі нагрівання кисень отримав 8500 Дж теплоти. Визначити температуру й тиск кисню після нагрівання.
У закритому балоні міститься 20 г азоту й 32 г кисню. Визначити зміну внутрішньої енергії суміші газів у разі охолодження її на 28 К.
Маса азоту 10,5 г ізотермічно розширюється при температурі -23 °С так, що його тиск змінюється від 250 до 100 кПа. Обчислити роботу, яку виконує газ під час розширення.
Азот за умов тиску 0,1 МПа займає об'єм 4 л, а за умов тиску 0,8 МПа – 2 л. Визначити кількість теплоти, надану газу в процесі переходу з першого стану в другий, а також зміну внутрішньої енергії і виконану роботу, якщо процес спочатку відбу-вався ізохорично, а потім – ізобарично. Побудувати графік процесу.
Кисень масою 2 кг займає об'єм 1 м3 і знаходиться під тиском 2 атм. Газ був нагрітий спочатку за умов сталого тиску до об'єму 3 м3, а потім за умов сталого об'єму - до тиску 5 атм. Знайти зміну внутрішньої енергії газу, виконану ним роботу й отриману теплоту. Побудувати графік процесу.
Під час адіабатичного розширення кисню з початковою температурою 47 °С його внутрішня енергія зменшувалася на 8400 Дж. Визначити масу кисню, якщо його об'єм у результаті стискання зменшився в 10 разів.
Один кіломоль азоту знаходиться в нормальних умовах. Під час адіабатичного розширення газу його об'єм збільшився в 5 разів. Визначити зміну внутрішньої енергії та роботу, яку виконує газ під час розширення.
1 кг повітря, взятого за температури 20 °С, стискають так, що його тиск зростає від 9,8 до 98 Н/м2. Обчислити роботу в разі ізотермічного та адіабатичного стиснення.
Під час адіабатичного стиснення кисню масою 1 кг була виконана робота 100 кДж. Визначити кінцеву температуру газу, якщо до стиснення кисню температура була 300 К.