Онлайн-магазин готовых решений

Холодильник поддерживает в морозильной камере постоянную температуру T₀ = -12 °C. Кастрюля с водой охлаждается в этой камере от температуры T₁ = +29 °C до T₂ = +25 °C за t₁ = 6 мин, а от T₃ = +2 °C до T₄ = 0 °C - за t₂ = 9 мин. За сколько времени вода в кастрюле замёрзнет (при 0 °C)? Теплоёмкостью кастрюли пренебречь. Удельная теплоёмкость воды с = 4200 Дж/(кг°C),удельная теплота плавления льда λ = 340 кДж/кг.

В сосуде при давлении р = 10⁵ Па и температуре t = 27 °С находится смесь азота, кислорода и гелия, массы которых равны. Найти плотность смеси газов.

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.

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?

В тепловом двигателе, рабочим телом которого является идеальный одноатомный газ, совершается циклический процесс, изображенный на рисунке. Отношение максимального объема газа к минимальному в этом цикле равно n = 3. Найти коэффициент полезного действия двигателя η.

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.

Теплоизолированный сосуд объемом V = 0,5 м³ содержит одноатомный газ, молярная масса которого М = 4 г/моль. В сосуд вводится дополнительно m = 1 г такого же газа при температуре T = 400 K. На какую величину Δp изменится давление? Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль∙K).

При повышении температуры идеального одноатомного газа на ΔT₁ =150 K среднеквадратичная скорость его молекул возросла от v₁ = 400 м/с до v₂ = 500 м/с. На какую величину ΔT₂ нужно дополнительно повысить температуру этого газа, чтобы увеличить среднеквадратичную скорость его молекул от v₂ = 500 м/с до v₃ = 600 м/с?

Вертикально расположенный замкнутый цилиндрический сосуд разделен на две части подвижным поршнем. В обеих частях сосуда содержится один и тот же идеальный газ. Расстояние между поршнем и дном сосуда H₁ = 30 см. Сосуд переворачивают так, что дном становится его верхняя плоскость. В новом положении расстояние между дном сосуда и поршнем составляет H₂ = 20 см. Найти отношение α массы газа, содержавшегося в той части сосуда, которая первоначально находилась вверху к массе газа содержавшегося в другой части сосуда. Высота сосуда L = 60 см. Температуру считать постоянной, толщиной поршня пренебречь.

Атмосфера некоторой сферической планеты состоит по массе на 3/4 из азота и на 1/4 из метана. Атмосферное давление вблизи поверхности планеты равно p₀ = 1,6∙10⁵ Па, ускорение свободного падения g = 1,4 м/c². При глобальном похолодании на планете образовался метановый океан, и у поверхности этого океана давление паров метана стало составлять r = 50% от давления его насыщенных паров. Пренебрегая вращением планеты, найти глубину океана, если плотность жидкого метана равна ρ = 430 кг/м³, а давление его насыщенных паров при данной температуре равно p_н = 40 кПа. Высота атмосферы и глубина океана намного меньше радиуса планеты.

В вертикальном цилиндре под поршнем массой m = 1 кг и площадью S = 50 см² содержится идеальный одноатомный газ. Поршень находится на высоте h = 1 м от дна цилиндра. Над поршнем (см. рисунок) висит гибкая веревка, масса единицы длины которой равна μ = 200 г/м. Расстояние от поршня до нижнего конца веревки равно h. Какое количество теплоты нужно медленно сообщить газу, чтобы поршень переместился вверх на расстояние 2h. Трением пренебречь. Атмосферное давление равно p₀ = 10⁵ Па, ускорение свободного падения g = 10 м/c².

Один моль идеального одноатомного газа последовательно участвует в двух процессах: 1 - 2 и 2 - 3 (см. рисунок). В первом из них давление $p$ пропорционально температуре $T$, во втором $p$ пропорционально $\sqrt T$. Определите молярную теплоёмкость газа в каждом из двух процессов.

Водяной пар занимает объем V₀ = 5 л при температуре t = 100 °C. Давление пара p = 0,5∙10⁵ Па. Какая масса Δm пара превратится в воду, если объем пара изотермически уменьшить до величины V = 1 л? Молярная масса воды M = 18 г/моль.

Для определения удельной теплоты плавления льда в сосуд с водой стали бросать кусочки тающего льда при непрерывном помешивании. Первоначально в сосуде находилось m = 300 г воды при температуре 20° С. К моменту времени, когда лед перестал таять, масса воды увеличилась на Δm = 84 г. Определите по данным опыта удельную теплоту λ плавления льда. Ответ выразите в кДж/кг. Удельная теплоемкость воды с = 4200 Дж/(кг °С), теплоемкостью сосуда пренебречь.

В вертикально расположенном цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем массой m = 4 кг, содержится один моль одноатомного идеального газа. На какую величину Δh передвинется поршень, если газу сообщить количество теплоты Q = 10 Дж? Массой газа по сравнению с массой поршня пренебречь, атмосферное давление не учитывать. Ускорение свободного падения принять равным g = 10 м/c².

В калориметре находился лед при температуре t₁ = -5°C. Какой была масса m₁ льда, если после добавления в калориметр m₂ = 4 кг воды, имеющей температуру t₂ = 20° C, и установления теплового равновесия температура содержимого калориметра оказалась равной t = 0 °C, причем в калориметре была только вода? Удельные теплоемкости воды и льда равны c_в = 4200 Дж/(кг °C) и c_k = 2100 Дж/(кг∙°С), удельная теплота плавления льда λ = 3,3∙10⁵ Дж/кг.

Два одинаковых сосуда, соединенные трубкой, содержат идеальный газ общей массой m = 6,6 г. Первоначально температура газа в обоих сосудах одинакова. Затем газ в первом сосуде нагревают и поддерживают при температуре t₁ = 27 °C, а газ во втором сосуде нагревают и поддерживают при температуре t₂ = 87 °C. На какую величину Δm изменится масса газа в первом сосуде? Объем трубки не учитывать.

В лифте, движущемся с ускорением a = 5 м/с², направленным вверх, находится вертикальный цилиндрический сосуд с идеальным газом. Сосуд закрыт поршнем массой M = 20 кг и площадью S = 100 см². Расстояние от дна сосуда до поршня h = 22 см. На какое расстояние Δh переместится поршень, если лифт будет двигаться с тем же по модулю ускорением направленным вниз? Температура газа не изменяется, атмосферное давление p₀ = 10⁵ Па. Трением поршня о стенки сосуда пренебречь Ускорение свободного падения g = 10 м/с².

Найти объем изобарного расширения в цикле паровой машины мощностью 10 кВт, совершающей 120 циклов в минуту, имеющей объем цилиндра V₂ = 10 л, если давление пара в котле Р₁ = 2 МПа. Показатель политропы 2. Объемом V₀ пренебречь.

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?

Два сосуда, объемы которых V₁ = 10 л и V₂ = 20 л, содержат одинаковый одноатомный газ молярной массой M = 40 г/моль. В сосуде объемом V₁ масса газа равна m₁ = 20 г при температуре T₁ = 300 K, а в сосуде объемом V₂, соответственно, - m₂ = 80 г при температуре T₂ = 400 K Сосуды соединяют трубкой. Пренебрегая объемом трубки и теплообменом с окружающей средой, найти давление p, установившееся в сосудах.

Цикл теплового двигателя, рабочим веществом которого является моль аргона, состоит из двух изохор (1-2 и 3-4) и двух изобар (2-3 и 4-1). Точка 5 лежит посередине между точками 1 и 4 на изобаре. Абсолютная температура газа в состояниях 2 и 5 равна T₂ = 300 K, а в состоянии 3 равна T₃ = 400 K. Найти КПД η этого цикла.

Какую минимальную мощность должен потреблять мотор морозильника, работающего по циклу Карно, в камере которого поддерживается температура t₁ = -23 °C, если в нее через стенки поступает количество теплоты, равное q = 0,1 МДж за время τ = 1 ч? Температура радиатора морозильника равна t₁ = 57 °C, а КПД мотора равен η = 0,8.

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.