Тема 5. Термодинамика

1. Сколько теплоты поглощают 200 г водорода, нагреваясь от 0 до 100 С при постоянном давлении? Каков прирост внутренней энергии газа? Какую работу совершает газ?

2. Температура пара, поступающего в паровую, машину l27 С, температура в конденсаторе 27 С. Определить теоретически максимальную работу при затрате количества теплоты 42 кДж. Какое количество теплоты было передано при этом газом холодильнику.

3. В цилиндре под поршнем находится водород массой 0,02 кг при 300 К. Водород сначала расширился адиабатически, увеличил свой объем в 5 раз, а затем был сжат изотермически, причем объем газа уменьшился тоже в 5 раз. Найти температуру в конце адиабатического расширения и работу, совершенную газом при этих процессах.

4. При температуре 207 С некоторый газ массой 2,5 кг имеет объем 0,8 м³. Определять давление газа, если его удельная теплоемкость

С_р=519 Дж/кгК и

5. Некоторый газ при нормальных условиях имеет плотность 0,0894 кг/м³. Определить его удельные теплоемкости С_р и С_v, а также какой это газ.

6. Найти изменение энтропии при нагревании 100 г воды от 0 до 100 С и последующем превращении воды в пар при той же температуре.

7. Кислород, масса которого m=200 г, нагревают от 27 С до 127 С. Найти

изменение энтропии, если известно, что начальное и конечное давления одинаковы и близки к атмосферному.

8. Температура пара, поступающего в паровую машину 127 С, температура в конденсаторе 27 С. Определить теоретически максимальную работу при затрате количества теплоты 4,2 кДж.

5. Контрольные работы

5.1. Механика

Вариант 1

Задача 1. Зависимость координаты тела от времени задается уравнением . Найти: 1) зависимости скорости и ускорения от времени; 2) расстояние, пройденное телом, скорость и ускорение тела через 2 секунды после начала движения. Построить графики координаты, скорости и ускорения для интервала времени с через 0,5 с.

Задача 2. Зависимость координаты от времени задается уравнением . Найти величину силы, действующей на тело в конце первой секунды движения, если масса тела 0,5 кг.

Задача 3. Две гири массой m₁ и m₂ соединены нитью, перекинутой через блок массой М, и двигаются с ускорением а; силы натяжения нитей, к которым подвешены гири T₁ и T_2. Блок считать однородным диском. Трением

пренебречь.

Задача 4. Маховик вращается с постоянной частотой n, его кинетическая энергия . За время вращающий момент сил М, приложенный к этому маховику, увеличивает угловую скорость маховика в k раз.