Физические основы термодинамики

Один моль идеального газа изохорически перевели из состояния 1 в состояние 2, при этом давление уменьшилось в раза. Затем газ изобарически нагрели до первоначальной температуры К. Какую работу совершил газ в результате совершенных переходов?
Какой газ подвергался изотермическому сжатию и чему равен его первоначальный удельный объем, если давление 2 кг газа в конце сжатия увеличилось в три раза, и работа, затраченная на сжатие, равна 1,370∙10³ кДж? До сжатия газ находился под давлением 5 ∙10⁵Па и имел температуру 27ºC.
2 кмоля углекислого газа нагреваются при постоянном давлении на 50ºC. Найти: а) изменение его внутренней энергии, б) работу расширения, в) количество тепла, сообщенного газу.
При изотермическом расширении 10 г азота, находящегося при температуре 17ºC, была совершена работа 860 Дж. Во сколько раз изменилось давление азота при расширении?
Работа изотермического расширения 10 г некоторого газа от объема V₁ до V₂= 2V₁, равна 575 Дж. Найти среднюю квадратичную скорость молекул газа при этой температуре.
При изотермическом расширении 2 м³ газа давление его меняется от p₁ = 5 атм до p₂ = 4 атм. Найти совершенную при этом работу.
7,5 л кислорода адиабатно сжимаются до объема 1 л, причем в конце сжатия устанавливается давление 1,6∙10⁶Па. Под каким давлением газ находился до сжатия?
Воздух в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания сжимается адиабатно, и его давление при этом изменяется от p₁ = 1 атм до p₂ = 35 атм. Начальная температура воздуха 40ºC. Найти температуру воздуха в конце сжатия.
Двухатомный газ, находящийся при температуре 27ºC и давлении 2∙10⁶Па, сжимается адиабатно от объема V₁ до объема V₂ = 0,5V₁. Найти температуру и давление газа после сжатия.
В сосуде под поршнем находится гремучий газ, занимающий при нормальных условиях объем 10^–4 м³. При быстром сжатии газ воспламеняется. Найти температуру воспламенения газа, если известно, что работа сжатия равна 46,35 Дж.
Двухатомный газ занимает объем V₁ = 0,5 л при давлении p₁= 0,5 атм. Газ сжимается адиабатно до некоторого объема V₂ и давления p₂, затем при постоянном объеме V₂ охлаждается до первоначальной температуры. При этом давление его становится равным p₀ = 1 атм. а) Начертить график этого процесса. б) Найти объем V₂ и давление p₂.
Газ расширяется адиабатно так, что его давление падает от 2 атм до 1 атм, затем нагревается при постоянном объеме до первоначальной температуры, при этом его давление возрастает до 1,22 атм. а) Определить отношение c_p/c_V газа. б) Начертить график процесса.
Один киломоль азота, находящегося при нормальных условиях, расширяется адиабатно от объема V₁ до объема V₂ = 5∙V₁. Найти: а) изменение внутренней энергии газа, б) работу, совершенную при расширении.
Необходимо сжать 1∙10^–2 м³ воздуха до объема 2∙10^–3 м³. Как выгоднее производить сжатие: адиабатно или изотермически? Найти отношение работы, производимой газом при этих процессах.
Кислород массой 10 г, находящийся при нормальных условиях, сжимается до объема 1,4∙10^–3м³. Найти давление и температуру кислорода, если он сжимается а) изотермически, б) адиабатно. Найти работу сжатия в каждом из этих случаев.
Два различных газа, один из которых одноатомный, а другой двухатомный, находятся при одинаковой температуре и занимают одинаковый объем. Газы сжимаются адиабатно так, что объем их уменьшается в два раза. Какой из газов нагреется больше и во сколько раз?
Воздух массою 1 кг, находящийся при температуре 30ºC и давлении 1,5 атм, расширяется адиабатно, его давление при этом падает до 1 атм. Найти: а) степень расширения, б) конечную температуру, в) работу, совершенную газом при расширении.
В водонагревателе нагрели л воды, имевшей температуру , до температуры и сожгли для этого кг дров. Найти коэффициент полезного действия водонагревателя . Удельная теплота сгорания дров , удельная теплоемкость воды , ее плотность .
Какое количество фреона должно испариться для замерзания л воды с начальной температурой К, если коэффициент полезного действия холодильной установки ? Температура кристаллизации воды К, удельная теплота плавления льда , удельная теплота испарения фреона , удельная теплоемкость воды , плотность воды .
С какой скоростью летела свинцовая пуля, если при ударе о стенку она расплавилась наполовину? Температура пули до удара К, во внутреннюю энергию пули превращается ее кинетической энергии. Удельная теплоемкость свинца ; удельная теплота плавления свинца ; температура плавления К.
Определить мощность двигателя автомобиля с КПД , если при скорости двигатель потребляет объем л бензина на пути км. Удельная теплота сгорания бензина , его плотность .
На электроплитке мощностью Вт, имеющей КПД % нагрели кг воды, взятой при до кипения и 5% ( %) ее обратили в пар. Удельная теплота парообразования воды , удельная теплоемкость воды . Найти время процесса.
Вода в чайнике, поставленном на электроплиту, закипает через время мин. За какое время она затем полностью испарится, если первоначальная температура воды была . Удельная теплоемкость воды , удельная теплота парообразования воды .
В двигателе внутреннего сгорания при работе образуются газы, температура которых . Температура отработанного газа . Двигатель расходует за мин кг топлива, удельная теплота сгорания которого . Найти полезную мощность двигателя. Считать, что двигатель работает по идеальному циклу Карно.
При уменьшении объема кислорода от дм³ до дм³ его давление возросло от МПа до МПа. Каково приращение внутренней энергии газа?
В цилиндре под поршнем находится двухатомный газ в количестве моль при температуре . Сначала газ расширяется адиабатно так, что объем увеличился в раз, а затем сжимают изотермически до первоначального объема. Определить совершенную газом работу .
Газ, для которого , находится под давлением МПа и занимает объем дм³. В результате изобарного нагревания объем его увеличился в раза. Определить количество теплоты , переданное газу.
Плотность некоторого газа при нормальных условиях . Отношение удельных теплоемкостей . Определить удельные теплоемкости и этого газа.
Газ, совершающий цикл Карно, КПД которого %, при изотермическом расширении производит работу Дж. Какова работа , совершаемая газом при изотермическом сжатии.
Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя К, а температура холодильника К. При изотермическом расширении газ совершает работу Дж. Определить термический КПД цикла, а также количество теплоты , которое газ отдает холодильнику при изотермическом сжатии.
Тепловая машина работает по циклу Карно. Температура нагревателя . Определить КПД цикла и температуру холодильника тепловой машины, если за счет кДж теплоты, полученной от нагревателя, машина совершает работу Дж.
Во сколько раз необходимо увеличить объем моль идеального газа при изотермическом расширении, если его энтропия увеличилась на ?
Идеальный газ ( моль) сначала изобарно нагревали так, что объем увеличился в раза, а затем изохорно охладили, так что давление его уменьшилось в раза. Определить приращение энтропии в ходе указанных процессов.
Азот массой г ( ) адиабатически расширили в раза, а затем изобарно сжали до первоначального объема. Определить изменение энтропии газа в ходе указанных процессов.
Кусок льда массой 1 кг, взятый при температуре – 20ºС был нагрет и расплавлен, а затем при атмосферном давлении полученная вода доведена до кипения и превращена в пар. Найти полное изменение энтропии данной массы вещества.
Стальной шар массой 10 кг при температуре 500ºС погружается в сосуд с 18 кг воды, температура которой 15ºС. Найдите изменение энтропии системы в процессе установления равновесного состояния в предположении адиабатности системы. Теплоемкость стали 0,5129 кДж/(кгК).
Определите изменение энтропии в процессе испарения 2 кг воды при нормальном давлении, если известно, что теплота парообразования кДж/кг.
Средняя теплоемкость алюминия с в интервале температур от 0 до 300ºС равна 0,955 кДж/(кгК). Определите энтропию 200 кг алюминия при 300ºС, считая, что его энтропия при 0ºС равна нулю.
Докажите, что цикл из двух изохор и и двух изотерм и имеет КПД меньший, чем КПД цикла Карно, протекающего при тех же предельных температурах.
Найти КПД цикла Клапейрона, состоящего из двух изотерм T₁ = const, T₂ = const (T₁ > T₂) и двух изохор V₁ = const, V₂ = const (V₂ > V₁).