Вариант № 18

1. Цикл Карно. Расчет КПД цикла Карно для идеального газа. КПД реальных цик­лов.

2. Какую силу надо приложить для того, чтобы оторвать от поверхности спирта тон­кое кольцо, радиус которого 10 см? Масса кольца 5 г.

3. Газ при температуре 309 К и давлении 0,7 МПа имеет плотность 12 кг/м³. Определить молярную массу газа.

4. При адиабатическом сжатии кислорода массой 20 г его внутренняя энергия увеличилась на 8 кДж и температура повысилась до 900 К. Найти повышение температуры, конечное давление газа, если начальное давление 200 кПа.

5. Коэффициенты диффузии и внутреннего трения кислорода равны соответственно 1,2210^5 м²/с и 1,9510^–5 кг/(мс). Найти при этих условиях: а) плотность кислорода; б) среднюю длину свободного пробега его молекул.

6. Газ, занимавший объём 2 л. при давлении 0,1 МПа, расширялся изотермически до 4 л. После этого, охлаждая газ изохорически, уменьшили его давление в 2 раза. Далее газ изобарически расширялся до 8 л. Найти работу, совершенную газом. Построить график р-V.

Вариант №19

1. Теплоёмкость при изобарическом, изохорическом, изотермическом, адиабатическом процессах. Теплоёмкость при политропическом процессе. Показатель политропы.

2. Масса 100 капель спирта, вытекающего из капилляра равна 0,71 г. Определить по­верхностное натяжение  спирта, если диаметр шейки капли в момент отрыва капли равен 1 мм.

3. Найти отношение с_р/с_V для смеси газов, состоящей из 10 г Не и 4 г Н₂.

4. Горючая смесь в двигателе Дизеля воспламеняется при температуре 1100 К. Начальная температура смеси 350 К. Во сколько раз нужно уменьшить объём смеси при сжатии, чтобы она воспламенилась? Сжатие считать адиабатным. Показатель адиабаты для смеси принять равным 1,4.

5. Зная критические параметры гелия Т_кр и р_кр, найти его плотность.

6. 28 кг азота адиабатически расширяют так, что давление уменьшается в два раза, а затем изотермически сжимают до первоначального давления. Начальная температура 300 К. Изобразить процесс на диаграммах р-V и р-Т и вычислить количество тепла, отданное газом.

Вариант № 20

1. Внутренняя энергия системы как функция состояния. Теплота и работа. Первое начало термодинамики.

2. На сколько давление воздуха внутри мыльного пузыря больше атмосферного дав­ления, если диаметр мыльного пузыря 5 мм?

3. Найти суммарную кинетическую энергию молекул, составляющих 4 г Н₂ , прихо­дящуюся на вращательное движение при 27 °С.

4. Азот массой 200 г расширяется изотермически при температуре 280 К, причем объём газа увеличивается в два раза. Найти изменение внутренней энергии газа, совершенную при расширении газа работу и количество теплоты, полученной газом.

5. В баллоне ёмкостью 20 л находится 80 молей некоторого газа. При 14 °С давление газа равно 90 атм, при 63 °С давление газа равно 109 атм. Вычислить постоянные Ван-дер-Ваальса для этого газа.

6. Идеальный газ при давлении 10⁶ Па и объёме 2 м³ расширяется изотермически до объёма 12 м³. Определить на сколько изменится давление в конце расширения, если газ будет расширяться не изотермически, а адиабатически ( = 1,4) до того же объёма.