Семинар по темеЦикл Карно_Основы статистической физик

Основы статистической физики. Термодинамический КПД. Цикл Карно.

Второе начало термодинамики

Задания для работы на семинаре

Задача 1.

Пылинки, взвешенные в воздухе, имеют массу m = 10^-18 г. Во сколько раз уменьшится их концентрация n при увеличении высоты на Δh = 10 м? Температура воздуха Т = 300 К.

Задача 2.

На какой высоте h над поверхностью Земли атмосферное давление вдвое меньше, чем на ее поверхности? Считать, что температура Т воздуха равна 290 К и не изменяется с высотой.

Задача 3.

Найти среднюю длину свободного пробега ‹l› молекул водорода при давлении р = 0,1 Па и температуре Т = 100 К. Эффективный диаметр молекулы водорода d = 0,28 нм.

Задача 4.

Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества ν = 1 моль и находящийся под давлением р₁ = 0,1 МПа при температуре Т₁ = 300 К, нагревают при постоянном объеме до давления р₂ = 0,2 МПа. После этого газ изотермически расширился до начального давления и затем изобарно был сжат до начального объема V₁. Построить график цикла. Определить температуру Т газа для характерных точек цикла и его термический КПД η.

Задача 5.

Идеальный газ, совершающий цикл Карно, 2/3 количества теплоты Q₁, полученного от нагревателя, отдает охладителю. Температура Т₂ охладителя равна 280 К. Определить температуру Т₁ нагревателя.

Задача 6.

В результате изохорного нагревания водорода массой m = 1 г давление р газа увеличилось в два раза. Определить изменение ΔS энтропии газа.