Физика \ Физика

Молекулярна фізика і термодинаміка, страница 7

Розв’язання

          Термічний ККД теплової машини показує, яка частина теплоти, одержаної від нагрівника, перетворюється в механічну роботу. Термічний ККД визначається за формулою

,

де  Q1 - теплота, яку віддає нагрівник;

      А - робота, яку виконує робоче тіло теплової машини.

Знаючи ККД циклу, можна за формулою

 

визначити температуру холодильника.

          Виконаємо розрахунки  

Т2 = 500(1 - 0,35) = 325 К

          Приклад 10. Знайти додатковий тиск в середині мильного пухиря діаметром  d = 10 см. Яку роботу треба виконати, щоб видути цей пухир?

Розв’язання

          Плівка мильного пухиря має дві сферичні поверхні - зовнішню і внутрішню. Обидві    поверхні тиснуть на повітря, яке знаходиться в середині пухиря. Товщина плівки дуже мала і можна прийняти, що діаметри обох поверхонь однакові. Додатковий тиск визначається за формулою

де r - радіус пухиря, що виражається через діаметр

r = тоді      .

Робота, яку треба виконати, щоб видути пухир,

А= a  .  DS     або  А = a( S - S0 ),

де   DS - поверхня, на яку збільшують плівку. В даному випадку  S - загальна площа двох сферичних поверхонь плівки,  S0 - загальна площа двох поверхонь плоскої плівки, яка затягувала отвір трубки до видування пухиря. Вважаємо, що  S0<< S і знехтуємо  S0 . Тоді одержимо

А =aS = 2pd2a.

Після розрахунків маємо  

Р =   Па         

А = 2 . 3,14 . (0,1)2 . 40 . 10-3 = 2,5 мДж

Контрольна робота № 1

201.  Скільки атомів знаходиться в 1 г  а) гелію, б) вуглецю, в) фтору?

202.  Визначити молярну масу та масу однієї молекули повареної солі

203.  Визначити число молекул води, що займають при температурі 40С об’єм 1 мм3, та масу однієї молекули води.

204.  Визначити концентрацію молекул ідеального газу при температурі 450 К і тиску 1,5 МПа.

205.  В балоні ємністю 3 л знаходиться азот масою 5 г. Визначити кількість речовини і концентрацію його молекул.

206.  Скільки молекул знаходиться в 1 см3 води?

207.  Визначити кількість атомів в 1 кг водню та масу одного атома водню.

208.  В балоні ємністю 3 л знаходиться кисень масою 4 г. Визначити кількість речовини та концентрацію його молекул.

209.  В посудині ємністю 2,24 л при нормальних умовах знаходиться кисень. Визначити кількість речовини, масу кисню та концентрацію його молекул в посудині.

210.  Балон ємністю 20 л має азот при температурі 1270С. Коли частину витратили, тиск у балоні знизився на 2 . 105Па. Визначити масу витраченого азоту (процес ізотермічний).

211.  Яка густина азоту, який знаходиться в балоні під тиском 2 МПа і температурі 400К ?

212.  Яка маса метану (СН4), який знаходиться в балонi ємнiстю 15л?  Його тиск 104 Па і температура 300 К.

213.  Газ у колбі ємністю 400 см3 має тиск 740 мм рт.ст. і температуру 291 К. Визначити число молекул у колбі.

214.  В балоні ємністю 5 л знаходиться 20 г азоту. Визначити концентрацію молекул у балоні.

215.  Густина деякого газу дорівнює 6 . 10-2 кг/м3, середня квадратична швидкість молекул цього газу дорівнює 500 м/с. Визначити тиск газу  на стінки посудини.

216.  Колба ємністю 0,5 л має газ при нормальних умовах. Скільки молекул газу знаходиться у колбі?

217.  Визначити густину водню, який має тиск 9 . 104 Па і температуру 100С.

Скачать файл