Онлайн-магазин готовых решений

Горизонтально расположенный цилиндр разделен двумя подвижными поршнями, связанными нитью, на три равные части объемом V = 8,31 л каждая. В центральной части находится ν = 0,533 моля гелия, а в левой и правой частях - по ν₁ = 0,5 молей азота. Температура всех газов равна T₀ = 300 K. Когда гелию сообщили количество теплоты T₀ = 100 Дж, поддерживая температуру азота постоянной, нить оборвалась. Найти максимальное натяжение F_max, которое выдерживает нить. Площади поршней S = 50 см², универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль∙K). Трение между поршнями и цилиндром пренебрежимо мало.

На примус поставили открытую кастрюлю с водой при температуре t = 20 °C и сняли ее через τ = 40 мин. Найти объем оставшейся в кастрюле воды, если начальный объем воды составлял V = 3 л. В примусе каждую минуту сгорает μ = 3 г керосина, удельная теплота сгорания которого h = 40 кДж/г, КПД примуса (относительная доля выделившейся теплоты, идущая на нагревание воды) η = 42%, теплоемкость и удельная теплота парообразования воды соответственно с = 4200 Дж/(кг∙K), r = 2,26 МДж/кг, плотность воды ρ_в = 10³ кг/м³, температура кипения воды t_к = 100° C. Теплоемкостью кастрюли пренебречь.

Одна и та же масса воздуха сжимается первый раз изотермически, второй раз – адиабатно. Начальные параметры в обоих случаях одинаковы. Найти отношение работы сжатия при адиабатном процессе к работе при изотермическом процессе, в обоих процессах объем уменьшился в пять раз.

В вертикально расположенном цилиндрическом сосуде, площадь сечения которого S = 23 см², под поршнем весом P = 10 Н находится идеальный одноатомный газ. Расстояние между дном сосуда и поршнем h = 30 см. На внутренней стенке сосуда имеется стопорное кольцо, не позволяющее расстоянию между дном сосуда и поршнем превысить величину H = 50 см. Какое количество теплоты Q нужно сообщить газу, чтобы его давление увеличилось в α = 1,5 раза? Атмосферное давление p₀ = 100 кПа.

В вертикально расположенном цилиндрическом сосуде под поршнем находится идеальный газ. Сосуд помещается в лифт. Когда лифт неподвижен, расстояние между поршнем и дном сосуда h = 12 см. При движении лифта с постоянным ускорением расстояние между поршнем и дном цилиндра оказалось равным x = 10 см. Найти модуль ускорения лифта a. Температуру считать постоянной, ускорение свободного падения принять равным g = 10 м/c², атмосферное давление не учитывать.

Найти удельную теплоемкость идеального одноатомного газа, если нагревание осуществляется так, что среднеквадратичная скорость теплового движения его атомов массой m = 0,67∙10^-26 кг увеличивается прямо пропорционально давлению.

В тепловом двигателе, рабочим телом которого является один моль идеального одноатомного газа, совершается циклический процесс, изображенный на рисунке, где участок 3 -1 - адиабатическое сжатие. Работа газа за один цикл составляет A =625 Дж, температура газа в состоянии 1 равна T₁ =300 K, а коэффициент полезного действия двигателя η = 30%. Найти температуру T₂ в состоянии 2. Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль∙K).

Найти количество теплоты ΔQ, переданное идеальному одноатомному газу при переводе его из состояния 1 в состояние 2 как показано на рисунке. При расчете принять p₁ =100 кПа, V₁ = 2 л, V₂ = 4 л.

1. Определить молярную массу ацетилена (C₂H₂)
2. Объем идеального газа уменьшают при постоянной температуре в 2 раза. Что при этом произойдет с давлением?
3. Какова средняя квадратичная скорость молекул кислорода при температуре 527° С?

Моль насыщенного водяного пара изотермически сжимают при температуре t = 100 °C до полной конденсации. Пренебрегая объемом образовавшейся воды и зная, что удельная теплота парообразования воды при данной температуре равна r = 2260 Дж/г, найти изменение внутренней энергии системы пар-вода.

В межзвездном пространстве содержится одна молекула в объеме 15 см³. Какова средняя длина свободного пробега молекул, если предположить, что это молекулы водорода? Привести поясняющий рисунок и указать основные параметры.

В качестве рабочего вещества теплового двигателя используется один моль идеального газа, состояние которого изменяется так, как показано на pV-диаграмме, изображенной на рисунке, причем прямые 1-2 и 4-3 параллельны друг другу. Температуры газа в точках 1, 2 и 3 равны T₁ = 300 K, T₂ = 400 K и T₃ = 450 K. Найти работу газа за цикл.

В цилиндре под подвижным поршнем находится идеальный газ, поддерживаемый при постоянной температуре. Когда на поршень положили груз массой M₁ = 1 кг, объем газа уменьшился в n = 2 раза. Какой массы M₂ груз нужно положить на поршень дополнительно, чтобы объем газа уменьшился еще в k = 3 раза?

Два жестких герметичных сосуда соединены короткой трубкой с закрытым краном. В сосудах находится идеальный одноатомный газ: в первом - молярной массой M₁ = 40 г/моль при температуре T₁ = 300 K, а во втором - молярной массой M₂ = 4 г/моль при температуре T₂ = 400 K. После открывания крана температура образовавшейся газовой смеси установилась равной T = 350 K. Найти отношение масс газов, которые содержались в первом и втором сосудах до открывания крана. Систему считать теплоизолированной, теплоемкостью сосудов и трубки с краном пренебречь.

Воздух в комнате объемом V = 50 м³ имеет температуру t = 27° C и относительную влажность f₁ = 30%. Сколько времени τ должен работать увлажнитель воздуха, распыляющий воду с производительностью μ = 2 кг/час, чтобы относительная влажность в комнате повысилась до f₂ = 70%? Давление насыщенных паров воды при t = 27 °C равно p_н = 3665 Па, универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль К), молярная масса воды M = 18 г/моль.

Оцените во сколько раз среднее расстояние между молекулами газа при н. у. (р = 10⁵ Па, T = 273 K) больше размера (диаметра) самих молекул. Оцените также отношение объёма газа к суммарному объёму молекул в этом объёме. Диаметр молекул принять равным d=3∙10^-10 м.

С массой m = 80 г идеального газа, молярная масса которого М = 28 г/моль, совершается циклический процесс, изображенный на рисунке. Какую работу A совершает газ за один цикл, если T₁ = 300 K, T₂ = 1000 K, а при нагревании на участке 4-1 давление газа увеличивается в 2 раза? Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль∙K).

Моль гелия используется в качестве рабочего вещества теплового двигателя, работающего по циклу 1-2-3-1. На участке 1-2 этого цикла среднеквадратичная скорость и теплового движения атомов гелия изменяется обратно пропорционально его концентрации n, на участке 2-3 величина n остается постоянной, а на участке 3-1 величина n изменяется обратно пропорционально квадратному корню из n. Найти КПД этого цикла η, если на участке 1-2 энергия теплового движения атомов гелия увеличивается в k = 4 раза.

С идеальным одноатомным газом проводят циклический процесс, состоящий из двух изохор и двух изобар. Найти коэффициент полезного действия, если температура в состоянии 1 T₁ = 256 K, в состоянии 3 Т₃ = 625 K, а в состояниях 2 и 4 температура одинакова.

Азот массой m = 8,2 г изобарически расширяется в 1,95 раза за счет притока извне некоторого количества теплоты. Приращение внутренней энергии газа равно 1124,5 Дж. Определить начальную температуру газа.

Один моль идеального одноатомного газа сначала изотермически сжали (T₁ = 300 K). Затем газ изохорно охладили, понизив давление в 3 раза (см. рисунок). Какое количество теплоты отдал газ на участке 2-3?

Тепловая машина Карно, используется для поддержания в резервуаре температуры -23 °C при температуре окружающего воздуха 27 °C. За един цикл от резервуара отводится 4,19 кДж теплоты. Какая механическая работа требуется для выполнения одного цикла машины?

Закрытый с обоих концов горизонтальный цилиндр заполнен идеальным газом при температуре t = 27 °C и разделен подвижным теплонепроницаемым поршнем на две равные части длиной L = 50 см каждая. На какую величину Δt нужно повысить температуру газа в одной половине цилиндра, чтобы поршень сместился на расстояние l = 20 см при неизменной температуре газа во второй половине цилиндра?

Внутри замкнутого сосуда с жесткими стенками находятся нагреватель, футбольный мяч и ν₁ = 2 моля аргона. Внутри мяча содержится еще ν₂ = 1 моль аргона. Оболочка мяча не растягивается и хорошо проводит тепло. В исходном состоянии температура всей системы равна T = 300 K, а давление внутри мяча больше, чем в сосуде. Нагреватель включают и медленно греют систему. Какое количество теплоты нужно сообщить аргону, чтобы мяч лопнул, если его оболочка выдерживает разность давлений, в n = 2 раза большую исходной?