Действительно
p = F´/S , где
S- площадь цилиндра, а F' - сила давления
∆L газа в цилиндре, но А¢ = F∙L = p∆V так как ∆V =SLÞp∆V = (F′/S ) SL
F′ = F′ L.
Работу тепловых двигателей характеризуют КПД η = A′ / Q1 = (Q1 – Q2) / Q1 ; ηmax = (T1 – T2) /T1; где Q1и Т1 соответственно теплота и температура нагревателя, а Q2и Т2 – для холодильника. ηmax – для идеальной тепловой машины (цикл Карно).
Адиабатный процесс - процесс в теплоизолированной системе ∆U = А. (Q=0)
Изотермический процесс - Q = А¢. (∆U=0); Изохорный - Q = ∆U. (А¢=0);
Изобарный процесс - Q = ∆U + A′ ;
Уголь Н=21*106Дж/кг, дерево Н=15*106Дж/кг, бензин Н=42*106Дж/кг.
F
Зависимость сил взаимодействия двух молекул от расстояния между
ними 1,4*10-10 м r
34
<МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА.
ТЕРМОДИНАМИКА> типовые задачи
1.Определить молярную массу воды.
2.Определить количество вещества и число молекул, содержащихся в 1 кг углекислого газа.
3.Плотность газа в баллоне эл. лампы r = 0,9 кг/м3. При горении лампы давление в ней возросло с р = 8∙104 Па до р2 = 1.1∙105 Па. На сколько при этом увеличилась средняя скорость молекул ?
4.Чему равно отношение произведения давления газа на его объем к числу молекул при температуре t = 300°С.
5.Определить среднюю квадратичную скорость молекулы кислорода (О2 ) при 20°С.
6.Водород при Т1 = 200°К, р1 = 400 Па нагревают до Т2 = 10000°К, при этом молекулы его распадаются на атомы. Определить р2 , если его объем и масса остались неизменными.
7.Баллон с воздухом V1 = 0,02 м3, р1 = 4 105 Па соединяют с баллоном V2 = 0,06 м3 без воздуха. Найти р в баллонах, Т = const.
8.Плотность воздуха r при нормальных условиях ( to = 0°С и атмосферное давление
ро = 101325 Па) равна 1,29кг/м3. Найдите среднюю молярную массу М воздуха.
9.Постройте изобары для 2г водорода при нормальном атмосферном давлении ро в осях р,Т ; рV ; V1Т.
10.Закрытый сосуд объемом V1 = 0.5 м3 содержит воду массой m = 0,5 кг. Сосуд нагрели до температуры t = 147°С. На сколько следует изменить объем сосуда, чтобы в нем содержался только насыщенный пар ? Давление насыщенного пара рo при температуре t = 147°С равно 4.7∙105Па
11.В цилиндре под тяжелым поршнем находится углекислый газ (М = 0,044 кг/моль) массой m = 0,2 кг. Газ нагревается на ∆Т = 88°К. Какую работу он при этом совершает ?
12.Во время расширения газа, вызванного его нагреванием, в цилиндре с поперечным сечением S = 200см2, газу было передано количество теплоты Q = 1.5∙105 Дж, причем давление газа осталось постоянным и равным р = 2∙107 Па. На сколько изменилась внутренняя энергия газа, если поршень передвинулся на ∆h = 30см ?
13.В цилиндрическом сосуде, объем которого постоянен, находится 1,5 моля в виде смеси жидкости и пара. Температуру вещества в сосуде повышают в n = 2 раза, в результате, давление увеличилось в К = 5 раз. Во сколько раз увеличилось количество молекул пара?
14.Из затонувших подводных лодок иногда спасались, открывая сначала нижний клапан (кингстонный), а потом верхний люк. И с пузырем воздуха выскакивали наверх. Какая доля К объема лодки не заливалась водой после открытия кингстонов, если лодка находилась на глубине 42 м. Плотность морской воды ρ = 1,03∙103 кг/м2. Начальное давление воздуха в лодке Ро = 0,1 мПа.
15.Закрытый цилиндр, расположенный горизонтально, разделен на две части подвижным поршнем. Одна часть цилиндра заполнена некоторым количеством газа при t = - 73оС, другая таким же количеством газа при t = + 27оС. Поршень находится в равновесии. Найти V1 и V2 , если общий объем газа V = 500 см3
16. Высота пика Ленина на Памире 7134 м, атмосферное давление на этой высоте
Р = 38 кПа. Найти плотность воздуха на вершине пика при tо = 0оС. Молярная масса воздуха μ = 0,029 кг/моль.
17. Сечение поршня паровой машины S=0,1 м2, ход его 50 см. Пар поступает в цилиндр с P=196 кПа. При смещении поршня на 1см падение давления 1,96 кПа. Какую мощность развивает машина, если частота вращения вала 240 об/мин.
18. Газ переводится из состояния 1 в состояние 2 двумя способами 1-а-2; 1-б-2.
1. В каком из этих случаев совершается большая работа ?
2. Во сколько раз отличаются работы ?
3. Какому состоянию газа соответствует наименьшая температура ?
19.Что из себя представляет тепловая труба и как её использовать в быту?
<МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕРМОДИНАМИКА> Физика вокруг нас. Задания.
1. Налейте в 3 сосуда воду с температурой 25˚С, 36˚С, 40˚С. Температуру установите бытовым термометром. Опустите руку поочередно в сосуды и запомните тепловые ощущения (теперь ваша рука - термометр). Вылейте воду из сосудов и снова налейте, установив теперь температуру 25˚С, 36˚С, 40˚С с помощью руки. Проверьте температуру вновь налитой воды термометром. Какова погрешность измерений с помощью руки?
2. Перепишите расположенный ниже текст и заполните пропуски, воспользовавшись рисунками:
Прибор предназначен для измерения __________; Цена делния шкалы прибора __________;
Максимальная погрешность отсчета по шкале прибора __________;
Показания прибора __________.
3. Вы ныряете с маской. Как определить глубину, если увас есть цилиндрический сосуд?
4. Для чего на верхнюю грань фундамента укладывают гидроизоляцию?
5. Выдыхаемый воздух зимой нагревается, например, от -15˚С до почти 36˚С. Определите потери тепла ΔQ за счет дыхания. Человек в час выдыхает ≈2м3 (2,2кг) воздуха. Каков механизм сокращения потерь?
6. Можно ли сварить яйцо, взяв его в сауну с t=110ºC? Если можно, то почему Вы не сварились?
7. Может ли снег быть горячим?
8. В кипящую в кастрюле воду поставьте банку с горячей водой. Почему в банке вода не кипит? Почему она закипит, если в кастрюлю бросить соль? Сразу после описанного эксперимента закройте плотно банку крышкой и поставьте в раковину. Почему, если на крышку положить лед, вода закипает?
9. На автомобиле в горах закипела охлаждающая жидкость, хотя термометр показывает норму, почему?
10. Имея счетчик газа, домашнюю плиту и кастрюлю с водой определите КПД горелки газовой и установите, сколько денег вы платите за нагрев воды, а сколько за бесполезный нагрев воздуха?
11. Как врачи с помощью монометра определяют артериальное давление человека?
12. Почему при заморозках часто дорога на мостах обледеневает, а вне мостов гололеда нет?
13. Почему гололед зимой для растений опасен?
14. Почему комары одних кусают больше, а других меньше?
15. В стакан с водой насыпан перец. Если сунуть палец, перец прилипнет. Что сделать, чтобы к Вашему пальцу перец не прилипал?
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.