Практическое занятие № 7

Наименование занятия: Термодинамика.

Цель занятия: применение теоретических знаний для решения задач.

Подготовка к занятию: лекция № 8. Касьянов В.А. Физика-10 § 45-49.

В-1

Задание на занятие:

1. Может ли повыситься температура газа без его нагревания, т.е. без теплопередачи?

2. Рассчитать изменение внутренней энергии воздуха массой 5 кг при нагревании от 10 до 30 . Молярную массу воздуха следует принять равной 4 г/моль.

3. Найдите работу идеального газа при изобарном расширении от начального объёма 10 л до конечного 15 л, если давление газа 10⁴ Па постоянно. Вычислите изменение внутренней энергии газа.

4. Водород массой 20 г нагревается изобарно от температуры 300 К до температуры 350 К. Какую работу совершает газ при этом нагревании? Найдите изменение его внутренней энергии в результате этого процесса.

5. С какой скоростью (в м/с) должна лететь свинцовая пуля, чтобы расплавиться при ударе о стену? Температура летящей пули 120 °С. Считать, что всё количество теплоты, выделившееся при ударе, пошло на нагревание и плавление пули. Удельная теплоемкость и удельная теплота плавления свинца равны соответственно 126 Дж/(кг•°С) и 300 кДж/кг. Температура плавления свинца равна 327 °С. 

6. В идеальной тепловой машине за счёт каждого килоджоуля энергии, получаемой от нагревателя, совершается работа 400 Дж. Определите КПД машины и температуру нагревателя, если температура холодильника 300 К.

7. Какое количество теплоты было подведено к идеальному газу, если работа, совершаемая газом при изобарном расширении, составляет 3,8 кДж?

8. Газ переводится из состояния 1 в состояние 2 двумя различными способами: 1-а-2; 1-б-2.

а) В каком из этих случаев совершается большая работа? Во сколько раз отличаются работы?

б) Какому состоянию газа соответствует наименьшая температура?

В-2

Задание на занятие:

1. Почему для изобарного нагревания газа требуется большее количество теплоты, чем для изохорного на столько же Кельвин?

2. Рассчитать изменение внутренней энергии гелия массой 7 кг при нагревании от 23 до 50 .

3. Для изобарного нагревания газа, количество которого равно 830 моль, на 750 К газу сообщили количество теплоты, равное 6,5 МДж. Определите работу газа и изменение его внутренней энергии.

4. Найдите работу идеального газа при изобарном сжатии от начального объёма 40 л до конечного 15 л, если давление газа 10⁴ Па постоянно. Вычислите изменение внутренней энергии газа.

5. С какой высоты должен упасть кусок льда, имеющий температуру -1 , чтобы при ударе о землю он полностью расплавился? Удельная теплоемкость и удельная теплота плавления льда равны соответственно 2100 Дж/(кг•°К) и 332 кДж/кг. Температура плавления льда равна 0 °С. 

6. Какое количество теплоты получил азот массой 6 г при изобарном нагревании на 100К?

7. В идеальной тепловой машине за счёт каждого килоджоуля энергии, получаемой от нагревателя, совершается работа 600 Дж. Определите КПД машины и температуру нагревателя, если температура холодильника 200 К.

8. При изобарном нагревании объем гелия увеличился в 3 раза

(см.рис.). Какую работу совершил газ? Какое количество теплоты ему передано? Масса гелия 12 г, начальная температура равна -123 °C.

Содержание отчёта: