Задачи по малекулярке. задачи малекулярка. Вариант 13. А. Законы идеальных газов

• Название: Вариант 13. А. Законы идеальных газов
• Анкор: Задачи по малекулярке
• Дата: 09.05.2023
• Размер: 21.26 Kb.
• Имя файла: задачи малекулярка.docx
• Тип: Решение; #1116698

ВАРИАНТ 13.
А. Законы идеальных газов.

А 13. Какой объем Vзанимает при нормальных условиях смесь газов - азота массой т и гелия массой т₂?
Решение задачи:

Дано: M M2

V-?

Решение:

V=V₁+V₂, V_{1= ,} V_{2= →}




Б. Элементы статистической физики.

Б 13. Найти изменение высоты h, соответствующее изменению давления на p, в двух случаях: 1) вблизи поверхности Земли, где температура Т₁, давление p₁; 2) на некоторой высоте, где температура Т₂, давление p₂.

Дано: ∆р 1)T1 p1 2)Т2 p2

∆h-?

Решение:
P = P₀e ^{(- mgh/kT)}

Ln → (Ln =h →
 

Ответ:
В. Физические основы термодинамики.

В 13. Кислород массой m занимает объём V₁ и находится под давлением P₁. Газ был нагрет сначала при постоянном давлении до объёма V₂, а затем при постоянном объёме до давления P₂. Определить: 1) изменение внутренней энергии газа; 2) совершённую им работу; 3) количество теплоты,переданное газу.

m V1 P1 V2 P2

∆U-? A-? Q-?

Решение:

1) ∆U= , Для нахождение → pV=mRT/M→

T=pVM/mR→ ∆U=
2) A= → A=
3) Q=∆U+A → Q= +

Г. Первое начало термодинамики. Циклы.

Г 13. Идеальный многоатомный газ совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар, причём наибольшее давление газа в два раза больше наименьшего, а наибольший объём в четыре раза больше наименьшего. Определить термический КПД цикла.

Дано: 2изохоры 2изобары

КПД-?

Решение:

1. 
   A=2P⋅3V−P⋅3V=3PV
   

2. 
   PV=nRT
   

3. 
   T₁=PV/nR, T₂=2PV/n, T₃=2P⋅4V/nR, T₄=P⋅4V/nR
   

T₂−T₁=PV/nR, T₃−T₂=6PV/nR

4. 
   Изохорное нагревание:
   

Q₁=nC_v(T₂−T₁)=C_vPV/R

5. 
   Изобарное нагревание:
   

Q₂=nC_p6PV/nR=6C_pPV/R

6. 
   При изохоре: C_v=3R
   
7. 
   При изобаре: C_p=4R →
   
8. 
   Q=Q₁+Q₂=3PV+24PV=27PV→ η=A/Q=3PV/27PV=1/9
   

Д. Энтропия.

Д 13. Найти изменение энтропии при изобарном расширении азота массой m от объема V₁ до объема V₂.

Дано: m ∆V

∆S-?

Решение:
ΔS=

C_p=(i+2)R/i,

dQ=(m/M)⋅C_p⋅dT →
ΔS= = ⋅C_p⋅dT/T= * ⋅R⋅ =
p=const, V₁/T₁=V₂ /T₂, T₂ /T₁=V₂ /V₁



ΔS= ⋅R⋅ln(V₂/V₁)


Ответ: ΔS= ⋅R⋅ln(V₂/V₁)