Контрольная теплофизика вариант 3

Вариант 3

3.1 В воздушном шарике находится один моль одноатомного идеального газа. Газ расширяется от объема  до объема , при этом его объем меняется по закону

Найти работу (в кДж), совершенную газом в этом процессе. Универсальная газовая постоянная .   = 300 K; = 1 м³; =2 м³.

3.2 Теплоемкость одного моля идеального одноатомного газа зависит от температуры по закону

Найти работу, совершенную газом, при изменении температуры газа от  до . Универсальная газовая постоянная R = 8,3 Дж/моль×К;

=1 Дж/К; =300 К; .

3.3. Тепловая машина совершает циклический процесс 1–3–2–1, изображенный на графике в координатах S – T.  Найти коэффициент полезного действия тепловой машины.

T₁ = 600 К; T₂ = 1200 К; Т₃ = 1800 К;

S₁ = 1 Дж/К; S₂ = 5 Дж/К.

3.4. В закрытом сосуде при температуре Т находится

а) азот (молярная масса m = 28 г/моль);

б) кислород (молярная масса m = 32 г/моль);

в) гелий (молярная масса m = 4 г/моль);

г) водород (молярная масса m = 2 г/моль).

Найти относительную долю молекул, скорости которых лежат в интервале от  до , где – средняя скорость молекул. Т = 300 К;  = 0,1 м/с.

3.5. В сосуде с объемом V находится N молекул водорода, средняя вероятная скорость которых равна . Найти число ударов молекул о площадку стенки сосуда S за одну секунду.

V= 1 м³; N = 10²³; = 500 м/с; S = 1 см²; m = 2 г/моль.

3.6. Один моль кислорода (m = 32 г/моль) находится в закрытом сосуде с объемом V. Эффективное сечение молекул s. Найти длину свободного пробега молекул (в мкм). V = 1 м³; s = 10^–18 м².