4. Тепловые явления

4.1. в.

4.2. г,д.

4.3. б,д.

4.4. Q_реак =6Q_f (H₂O) + 4Q_f(CO₂) - 7Q_f (O₂) + 2Q_f(C₂H₆) = (6242 + 4393) – (70 + 2 90) 2844 кДж.

4.5  69 кДж.

4.6. - 23 кДж.

4.7.  2801 кДж.

4.8.  -52 кДжмоль.

4.9. 80,7 кДж.

4.10. 535,0 кДж.

4.11. 615,7 кДж. Нетрудно видеть, что ответ в этой задаче является суммой значений ответов задач 4.9 и 4.10, что находится в полном соответствии с законом сохранения энергии.

4.12. 945,5 кДж.

4.13.  27,5 С.

4.14.  48,9 С.

t

t_a

а



в

0 л в

Q

t_л л

4.15 m_{л. о}  31 г (m_{л. о} – масса нерастаявшего льда).

Уравнение теплового баланса:

m_ac_a(t_a -) = m_лc_л (0 -t_л ) + m_{л р}+ m_{л р} c_в( -0),

где m_{л р} - масса растаявшего льда.

Так как лед растаял не полностью, то равновесие установится при температуре  = 0 С.

Тогда m_{л о} = m_л- m_{л р} 50 -19 31 г,

где m_{л о}- масса оставшегося (нерастаявшего) льда.

4.16. m_л  36 г.

t

ж

лв

0 Q

4.17. 50,0 С.

4.18. 50,4 С.

T пв

t_п

 в

в

0 лв Q

4.19.  16,0 С.

4.20. 16,1 С.

4.21. 16 С.

t

t_c

t_з

з с

t_в в



0 Q

t_л сп

4.22 0 С.

4.23. 100 С.

4.24. 93 С.

4.25. 6,8 С.

4.26. 20 г.

4.27. 87,6 С.

4.28. а)  = T₁ = T₂; б)  = T₁ = T₂; в)  = T₁ = T₂.

5. Газовые законы

5.2. В соответствии с объединенным газовым законом (при неизменном значении количества вещества газа).

Графики 1 и 2 отображают прямопрорциональную зависимость, следовательно, отношение объема к температуре постоянно. Из этого следует, постоянство значения давления (р) –изобарические процессы.

V

р₂

р₁

0 Т

Рис. 5.18.

Если взять на графиках точки, которым соответствует одинаковое значение температуры и спроектировать их на ось объемов, то получится, что точке на нижнем графике соответствует меньший объем, а, следовательно,  большее давление (рис. 5.18). Следовательно, р₁  р₂

5.5

р

1

2

0 V

Рис. 5.19

р 1

2

0 Т

Рис. 5.20

5.7. Рис. 5.4. 1-2, 3-4 – изобары (p₁₂  p₃₄); 2-3 –изохора; 4-1 – изотерма.

Рис. 5.5. 1-2, – изобара; 2-3 –изотерма ; 3-1 – изохора.

Рис. 5.6. 1-2, 3-4 – изобары; 2-3 –изохора; 4-1 – р  Т V. Проведем изохоры 0-1 и 0-4. Изохоре 0-1 соответствует большее значение объема. Следовательно, при переходе газа из состояния 4 в состояние 1 его объем увеличивается.

Рис. 5.7. 4-5 – изотерма, 5-1 - адиабата.

Рис. 5.8. 1-2 – изохора; 2-3 – адиабата; 3-4 – изобара; 4-1- - изотерма.

Рис. 5.9. 3-1 – V Т р .

Рис. 5.12. 2-3; 4-1 - изобары (p₂₃  p₄₁).

Рис. 5.14. 3-4 – изобара; 4-5 - V Т р ; 5-1 - V Т р .

Рис. 5.15 1-2 – изобара; 2-3 –изохора; 3-4 - V Т р ; 4-1 V Т р 

8. Т= 1200 К.

5 .9. р

9р₀

р (V₀, 300 К) = 3р (V_0, 100 К)

р (V_0, 100 К) = 3р (3V₀, 100 К)

р (3V₀, 100 К) = 1/3р (3V₀, 300 К)

р (3V₀, 300 К) = 1/3р (V₀, 300 К)

1

ГИПЕРБОЛЫ

3 р₀

2 4

р₀ 3

0 V₀ 3V₀ V

Рис. 5.21.

р

9р₀ 1

3р₀ 2 4

р₀

3

0 100 300 V

Рис. 5.22.

5.10. C_V(Ne) = 12,5 кДж(моль К); C_Р(Ne) = 20,8 кДж(моль К).

C_V(С₂Н₆) = 24,9 кДж(моль К); C_Р(С₂Н₆) = 33,2 кДж(моль К).

ПРИЛОЖЕНИЯ

Стандартные значения теплоты образования сложных веществ из простых

Таблица 1

Формула вещества	Теплота образования Qf, кДжмоль	Формула вещества	Теплота образования Qf, кДжмоль
СО	110	CH4	75
CO2	393	С2Н4	52
Н2О(ж)	286	С2Н5ОН	278
Н2О(г)	242	С6Н12О6	1273

Удельные теплоемкости веществ, удельные теплоты плавления льда и парообразования воды

Таблица 2

Название вещества	Удельная теплоемкость, кДж(кгК)	Название вещества	Удельная теплоемкость, кДж(кгК)	Удельная теплота плавления, кДжкг	Удельная теплота парообразования, кДжкг
Лед	2,1	Серебро	0,25	330
Вода	4,2	Золото	0,13		2300
Пар	1,8	Железо	0,50
Медь	0,38	Сталь	0,50
Свинец	0,13	Спирт	2,5

Оглавление

Введение…………………………………………………………...…3

1.Единицы измерения физических величин……………………..…..4

2.Механика…………………………………………………………..…9

2.1.Действия с векторами. Кинематика…………………………..…9

2.2.Динамика……………………………………………………..….14

2.3.Работа, энергия. Импульс тела………………………………....19

3.Химическое равновесие………………………………………….…21

4.Тепловые явления…………………………………………………...28

5.Газовые законы……………………………………………………...33

Ответы и решения…………………………………………………..38

Приложения……………………………………………………………53

Оглавление……………………………………………………………..54

Учебное издание

Валентин Вениаминович Майзель

Олег Олегович Тужиков

Ирина Владимировна Лавникова

Юлия Викторовна Кострюкова