II основы термодинамики

1. Внутренняя энергия одноатомного газа. Работа при изменении объема.

1.1 Какую работу совершает газ, расширяясь при давлении 2 атм от 16 до 25 м³?

1.2 Каково изменение внутренней энергии 5 моль одноатомного газа при нагревании на 37˚С?

1.3 Среднее давление газа в цилиндре 2,2 МПа. Первоначальный объем 2 л. Определить работу

газа , если объем увеличился до 4 л.

1.4 Чему равна внутренняя энергия 16 г гелия при температуре 800 К?

1.5 Воздух расширился от 120 до 140 м³. Найти работу расширения газа, если давление 101кПа.

1.6 Температура 168 г криптона повысилась на 25˚. Как изменилась его внутренняя энергия?

2.1 Внутренняя энергия идеального газа 4 кДж. Определите количество вещества, если

температура 50˚С.

2.2 Газ совершил работу 60 кДж при давлении 0,2 МПа. Определите изменение объема газа.

2.3 При каком давлении газ совершит 4 кДж работы, если его объем изменится на 2 л?

2.4 Внутренняя энергия идеального газа 3,2 кДж. Найти изменение температуры, если

количество вещества 4 моль?

2.5 Газ совершил работу 6 кДж при давлении 2 МПа. Определите изменение объема.

2.6 Внутренняя энергия идеального газа 14 кДж. Определите количество вещества, если

температура 250˚С.

3.1 Чему равна внутренняя энергия 3·10 атомов идеального газа при температуре 107˚С.

3.2 Газ в количестве 2 моль занимает объем 0,02 м³ при температуре 27˚С. Чему равна работа

внешних сил при сжатии, если конечный объем газа равен 5 л?

3.3 Идеальный газ в количестве 25 моль при температуре 500 К занимает объем 0,5 м³. Газ

расширяется до объема 0,75 м³. Найти совершенную работу.

3.4 Чему равно изменение внутренней энергии газа взятого в количестве 4 моль, если его объем

уменьшился до 0,2 м³, а при первоначальном объеме 0,5 м³ температура была 250˚С.

3.5 Температура газа 27˚С. Найти внутреннюю энергию газа, если его давление 2 МПа при

объеме 0,4 м³.

7. Кислород массой 320 г занимает объем 0,04 м³ при температуре 57˚С. Чему равна работа

внешних сил при сжатии, если конечный объем газа равен 0,01 м³? Давление постоянное.

2. Уравнение теплового баланса.

1.1 Сколько бензина необходимо сжечь, чтобы получить 138 МДж теплоты?

1.2 Рассчитайте, какое количество теплоты отдаст кирпичная печь, сложенная из 500 кирпичей,

при остывании от 80 до 20˚С. Масса одного кирпича 4 кг.

1.3 При кристаллизации стальная отливка отдает 4,1 МДж теплоты. Какая масса отливки?

1.4 Какое количество теплоты пойдет на нагревание воздуха в аудитории объемом 120 м³ от

16 до 20˚С?

1.5 При конденсации водяного пара выделилось 9,2 МДж теплоты. Определите массу воды.

2.1 Какое количество теплоты потребуется для плавления олова массой 50 г, начальная

температура которого 22˚С?

2.2 Какую массу спирта надо сжечь, чтобы нагреть 5 кг воды от 15 до 75˚С? Тепловыми

потерями пренебречь.

2.3 Какое количество теплоты выделится при конденсации водяного пара массой 10 кг при

температуре 100˚С и остывании воды до 5˚С.

2.4 В стальной коробке массой 200 г расплавили 100 г олова. Какое количество теплоты пошло

на нагревание коробки и плавления олова, если начальная температура их была 20˚С?

2.5 Сколько энергии выделится при отвердевании и охлаждении до 27˚С свинцовой пластины

размером 2х10х20 см?

2.6 Какую массу керосина надо сжечь, чтобы возу массой 500 г нагреть до кипения в стальной

кастрюле массой 200 г, если начальная температура их была 20˚С?

3.1 Сколько бензина надо сжечь, чтобы получить из 5 кг льда, взятого при температуре -10˚С,

воду при 15˚С? Тепловые потери 50%

3.2 Смешали 0,2 м³ воды при 20˚С и 0,5 м³ воды при 80˚С. Какова температура смеси при

тепловом равновесии?

3.3 В сосуд содержащий 20 кг воды при 20˚С впускают 0,4 кг водяного пара при 100˚С. Какая

общая температура установится после конденсации пара?

3.4 Сколько стали, взятой при температуре 20˚С можно расплавить, сжигая 800 кг кокса? КПД

плавильной установки 40%.