Задача 1

Считая азот идеальным газом, определите его удельную теплоемкость: 1) для изохорного; 2) для изобарного процессов.

ЗАДАЧА 2

Определите удельные теплоемкости с_v и c_p смеси углекислого газа массой 3 г и азота массой 4 г.

ЗАДАЧА 3

Работа расширения некоторого идеального двухатомного газа равна 2 кДж. Определите количество теплоты, переданной газу, если процесс протекал 1) изотермически; 2) изобарно.

ЗАДАЧА 4

Кислород, занимающий объем 5 л при давлении 1 МПа, расширяется в два раза. Определите конечное давление и работу, совершенную газом. Рассмотрите следующие процессы: 1) изобарный; 2) изотермический; 3)адиабатный.

ЗАДАЧА 5

Идеальный газ совершает цикл Карно, КПД которого равен 0,4. Определите работу изотермического сжатия газа, если работа изотермического расширения составляет 400 Дж.

ЗАДАЧА 6

Определите КПД идеального теплового цикла состоящего из изобарного расширения, адиабатного расширения и изотермического сжатия, если в результате изобарного процесса газ нагревается от 300 К до 600 К.

ЗАДАЧА 7

Азот массой 280 г расширяется в результате изобарного процесса при давлении 1 МПа. Определите: 1) работу расширения газа; 2) конечный объем газа, если на расширение затрачена теплота 5 кДж, а начальная температура азота 290 К.

ЗАДАЧА 8

Идеальный газ с показателем адиабатысовершает цикл , состоящий из двух изохор и двух изобар. Найдите КПД цикла, если температура газа возрастает вn раз как при изохорном нагревании так и при изобарном расширении.

Задачи для самостоятельного решения.

1. Определите удельную изохорную теплоемкость сероводорода H₂S.

2. Определите удельную изобарную теплоемкость диоксида азота NO₂ .

3. Углекислый газ CO₂ массой 44 г находится при температуре 300 К. Определите внутреннюю энергию молекул газа, считая газ идеальным.

4. Кислород массой 1 кг находится при температуре 320 К. Определите: 1) внутреннюю энергию молекул кислорода; 2) среднюю кинетическую энергию вращательного движения молекул кислорода. Газ считайте идеальным.

5. Кислород массой 32 г находится в закрытом сосуде под давлением 0,1 МПа при температуре 17 ⁰С. После нагревания давление в сосуде повысилось в 4 раза. Определите: 10 объем сосуда; 2) температуру, до которой нагрели газ; 3) количество теплоты, сообщенное газу.

6. Некоторый газ массой 1 кг находится при температуре 300 К и давлении 0,5 МПа. В результате изотермического сжатия давление газа увеличилось в два раза. Работа, затраченная на сжатие равна –432 кДж. Определите: 1) какой это газ; 2) первоначальный удельный объем газа.

7. У тепловой машины, работающей по циклу Карно, температура нагревателя в 1,6 раза больше температуры холодильника. За один цикл машина производит работу 12 кДж. Найдите работу которая затрачивается в ходе цикла на изотермическое сжатие рабочего вещества.

8. Определите в каком случае КПД цикла Карно повысится больше: при увеличении температуры нагревателя на ΔТ или при уменьшении температуры холодильника на такую же величину.

9. Водород совершает цикл Карно. Найдите КПД цикла, если при адиабатном расширении объем газа увеличивается в 2 раза.

10. Водород совершает цикл Карно. Найдите КПД цикла, если при адиабатном расширении давление газа уменьшается в 2 раза.