- •Розв’язок задач. Методичні рекомендації
- •Приклади розв'язування задач Механіка
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Молекулярна фiзика I термодинамiка
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Електрика I магнетизм
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Оптика, фізика атома, ядра, твердого тіла
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
- •Розв'язок
Розв'язок
р = 1,01310 6 Па Т1 = 323 К Т2 = 473 К V1 = 210-2 м3 |
Робота газу А в iзобаричному процесi виражається спiввiдношенням А= рV, (1) де р тиск газу; V змiна об'єму газу. Запишемо рівняння МенделєєваКлапейрона для двох станiв газу при Т1 i Т2 i при р=соnst : |
А ? |
рV1 = RT1 , (2)
pV2 =RT2. (3)
Роздiлимо рівняння (3) на рівняння (2): ,
вiднiмемо по одиницi лiворуч i праворуч:
та визначимо змiну об'єму V=V2-V1:
V = [ ( T2 T1 ) / T1 ] V1.
Пiсля пiдстановки V у вираз (1) одержуємо
А = р V = р V1 ( T2 T1 ) / T1.
Знаходимо розмiрнiсть за останньою формулою:
[A] = Пам3К/К = Пам3 = Нм = Дж,
i числове значення
А=1,013106210-2 474 323)/323 = 9400 Дж.
Задача 6. Яка кiлькicть теплоти поглинається при iзотермiчному розширеннi 0,5 л повітря, якщо тиск зменшується від 58,86104 до 9,81104 Па?
Розв'язок
V = 510-4 м3 р1 = 58,86104 Па р2 = 9,81104 Па Т = const |
В iзотермічному процесі все підведене тепло витрачається на виконання роботи Q = R T ln, (1) де m маса газу; µ молярна маса; Т температура газу. |
Q ? |
Оскільки в цьому процесі об'єм газу зростає (тиск падає), то робота додатня, i для пiдтримання сталої температури тепло Q має пiдводитися.
За законом Менделєєва-Клапейрона визначимо невідому величину температури:
R T = р1 V1.
Тоді Q = р1 V1 ln.(2)
Використовуючи формулу (2), знаходимо розмірність
[Q] = Па м3 = Дж,
Числове значення Q = 523 Дж.
Задача 7. До якого тиску має бути стиснута сумiш повiтря з парою бензину в цилiндрi двигуна, щоб сумiш спалахнула, якщо початковi тиск 1,013.105 Па i температура 273 К, а температура спалаху 833 К. Стиснення вважати адiабатним, газ двохатомним.
Розв'язок
i = 5 p = 1,013.105 Па Т = 273 К Т = 833 К |
Скористаємось рiвнянням адiабати у виглядi , (1) де показник адiабати, який дорiвнює |
p ? |
вiдношенню теплоємностей газу при сталому тиску i при сталому об'ємi:
= =, (2)
i число ступенiв вiльностi молекули газу. Логарифмування формули (1) i пiдстановка значення призводять до
ln (p) = ln (p0) + . (3)
Пiдстановка числових значень в формулу (3) i наступне потенцiювання призводять до p = 4,50.106 (Па).
Задача 8. Теплова машина працює за циклом Карно. Температура нагрiвача 500 К. Визначити температуру холодильника i термiчний ККД циклу, якщо за рахунок кожного кiлоджоуля тепла, одержаного вiд нагрiвача, виконується робота 350 Дж.