IDZ2_Bochkarev

Вариант 5

1. Две ракеты с собственными длинами 30 м и 40 м движутся на встречу друг другу с относительной скоростью 0.6 с. В хвостах и носах обоих ракет находятся попарно синхронизированные часы. В момент, когда поравнялись носы ракет, носовые часы выключились. В момент, когда поравнялись хвосты ракет, выключились хвостовые часы. Сколько времени занял процесс встречи по часам первой и второй ракет?

Ответ: 344 нс; 356 нс

Дано: L1= 30 м L2= 40 м V= 0,6c	Решение: Для нахождения времени 1 ракеты, возьмем ее за систему отсчета, тогда То же самое относительно второй ракеты Ответ: 344 нс; 356 нс
Найти: t1=?, t2=?

2. Определить релятивистский импульс и кинетическую энергию электрона, движущегося со скоростью v = 0,9 c, c – скорость света.

Ответ: 5,6·10^–22 кг·м/с 0,66 МэВ

Дано: V= 0,9c mэ= 9,11*10-31 кг	Решение: По закону сохранения энергии (энергия покоя электрона 0,51 МэВ) Ответ: 5,6·10–22 кг·м/с 0,66 МэВ
Найти: P=?, T=?

3. Какое количество киломолей газа находится в баллоне объемом 10 м³ при давлении 720 мм рт. ст. и температуре 17 °С?

Ответ: 398моль

Дано: V= 10 м3 P= 720 мм рт.ст. T= 170С	Решение: Воспользуемся уравнением Менделеева-Клапейрона Ответ: 398моль
Найти:

4. Определить среднее значение кинетической энергии молекулы азота при температуре 1 кК.

Ответ: 3.5·10^-20 Дж

Дано: T= 1кК i(N2)= 5	Решение: Ответ: 3.5·10-20 Дж
Найти: Eср=?

5. Одноатомный газ занимает объем 4 м³ и находится под давлением 8^.10⁵ Па. После изотермического расширения этого газа установилось давление 1 атм. Определить работу, совершенную газом в процессе расширения; какое количество теплоты было поглощено газом в процессе расширения; на сколько при этом изменилась внутренняя энергия газа.

Ответ: 6.65; 6.65 МДж; 0

Дано: V= 4 м3 P1= 8*105 Па P2= 1 атм	Решение: Процесс изотермический, тогда Согласно уравнению Менделеева-Клапейрона Первое начало термодинамики для изотермического процесса Q=A=6,65 МДж, и U=0 Ответ: 6.65; 6.65 МДж; 0
Найти:A=?, Q=?, U=?

6.Некоторый газ при нормальных условиях имеет плотность 0,0894 кг/м³. Определить его удельные теплоемкости C_p и C_v, а также какой это газ.

Ответ: Н₂; 10.4; 14.5 Дж/гК

Дано: = 0,0894 кг/м3 P= 105 Па T= 273 K	Решение: Уравнение Менделеева-Клапейрона Ответ: Н2; 10.4; 14.5 Дж/гК
Найти: Сp=?, Cv=?

7.Идеальный газ совершает цикл Карно. 2/3 количества теплоты, полученной от нагревателя, передается холодильнику. Температура холодильника 320 К. Определить температуру нагревателя.

Ответ: 480 К

Дано: Q2=2Q1/3 T2= 320 K	Решение: КПД цикла Ответ: Ответ: 480 К
Найти: T1=?

8. Лед массой 2 кг при температуре 0 С был превращен в воду той же температуры с помощью пара, имеющего температуру 100 С. Определить массу израсходованного пара и изменение его энтропии.

Ответ: –1.83 кДж/К

Дано: m1= 2 кг T1= 0 0C T2= 100 0C c= 4,19 кДж/кг*K r= 2,3*106 Дж/K = 335 кДж/K	Решение: Уравнение теплового баланса Q1=Q2+Q3 Выразим искомую m2 Изменение энтропии пара будет состоять из компонентов охлаждения пара и его конденсации Ответ: 0,246 кг; 1,83 кДж/К
Найти:S=? m2=?