Расчетно-графическая работа по физике

Министерство общего и профессионального образования РФ







Владимирский государственный университет



Кафедра общей и прикладной физики















Расчетно-графическая работа №2

































Владимир 1998




№ 202



Сколько атомов содержится в ртути: 1) количеством вещества =0,2 моль

2) массой m=1 г?



Дано:



					Число молекул в молях вещества

			1)или

			

		2) масса одной молекулы (атома)

		



				Тогда : 

					

Ответ: 

	  


№ 212



В баллоне находится газ при температуре T1=400 К. До какой температуры T2 надо нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в 1,5 раза?



Дано:



	Запишем для каждого из 2-х состояний газа 

			уравнения состояния:

		  

			  



			Разделим почленно второе уравнение на первое:



   





Ответ: 


№ 222



Определить  суммарную кинетическую энергию Ek поступательного движения всех молекул газа, находящегося в сосуде вместимостью V=3л под давлением p=540 кПа.



Дано:



		Средняя кинетич. энергия поступательного

	движения одной молекулы:



				



Тогда суммарная кинетическая энергия равна:

где - число всех молекул.

Найдем 

Уравнение состояния газа:

где - число молекул



С другой стороны  т.е.  где 

- постоянная Больцмана

, откуда

т.е.









Ответ:  


№ 232



Найти удельные сР и сV , а так же молярные СР и СV теплоемкости углекислого газа.



Дано:



				1. Удельные теплоемкости:

				

	

		



			





Молярные теплоемкости:















Ответ: 

	  

	  

	  


№ 242



Определить среднюю длину свободного пробега <l> молекулы азота в сосуде, вместимостью V=5л. Масса газа m=0,5 г.



Дано:



		Длина свободного пробега молекулы вычисля-

				ется по формуле:

		, где - эфективное сечение.

		, где концентрацию n найдем из

			системы уравнений:

					 

			      	

					 











Ответ: 


№ 252



При изотермическом расширении азота при температуре T=280К объем его увеличился в два раза. Определить: 1) совершенную при расширении газа работу А; 2) изменение U внутренней энергии; 3) количество теплоты Q, полученное газом. Масса азота m=0,2 кг.



Дано:



		1. Работа при изотермическом расширении:

			

			, где 

	

		2. Внутренняя энергия идеального газа:

	, а изменение  будет равно:

				

у нас =0, т.к. Т=const, поэтому =0



3. Согласно 1-му закону термодинамики, полученное газом равно:

, что при =0 дает:





Ответ: 

	  

	  


№ 262



Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура Т1 теплоотдатчика в четыре раза  (n=4) больше температуры теплоприемника. Какую долю  количества теплоты, полученного за один цикл от теплоотдатчика, газ отдаст теплоприемнику?



Дано:



	Теплоприемником является охладитель (холодильник) с темпера-

		турой . Поэтому можно определить КПД цикла.

		;  

 с другой стороны ,

где - кол-во теплоты, поступившее от нагревателя

      - кол-во теплоты, переданное  холодильнику

  		искомая доля равна:

		

		- выразим из формулы для :

		 откуда ,

		поэтому:

		



Ответ: 


№ 272



Какую работу А надо совершить при выдувании мыльного пузыря, чтобы увеличить его объем от V1=8 см3 до V2=16 см3? Считать процесс изотермическим.



Дано:



		При изменении площади мыльной пленки  

	на совершена работа 

			Ввиду же двусторонности мыльной пленки

				приращение пленки удваивается:

					. Вычислим:

				, здесь, , где опреде-

					лим из 

					, где определяется из 

	

	

.







Ответ: .