Как найти температуру газа при переходе из одного состояния в другое?

Идеальный газ, количество вещества которого v, переведён из состояния 1 в состояние 3 вначале по изобаре 1 -> 2, а затем по изохоре 2 -> 3. При этом силой давления газа совершена работа A. Определите температуру в состоянии 1, если известно, что в состояниях 2 и 3 отношение давлений p₂/p₃ = k, а температура в конечном состоянии 3 равна температуре в начальном состоянии 1, т.е. T₃=T₁=T.

Читать дальше =>

На сколько изменится длинна трубки воздушного столбика?

В узкой стеклянной трубке, запаянной с одного конца и расположенной горизонтально, находится столбик воздуха длинной l, запертый столбиком ртути длинной h. Атмосферное давление p₀. На сколько изменится длинна воздушного столбика, если трубку поставить отвесно отверстием вверх?

Решение.

Масса газа и температура не изменяются. По закону Бойля-Мариотта p₁V₁ = p₂V₂ , где p₁ = p₀ – начальное давление;

Читать дальше =>

Какую добавочную силу нужно приложить к поршню, чтобы объем газа уменьшился?

В цилиндре под поршнем находится газ. Масса поршня 6,0 кг, площадь сечения поршня 20,0 см², атмосферное давление 100 кПа. С какой добавочной силой надо действовать на поршень, чтобы объем газа в цилиндре уменьшился втрое?

Решение.

Начальное давление в цилиндре стоит из атмосферного p_а и давления тяжелого поршня.

Читать дальше =>

Как определить работу, совершенную над газом?

При изобарном процессе температура идеального газа изменяется от T₁ = 2T₂ до T₂. Первоначальную температуру газа подняли вдвое. Найти работу, совершенной над газом.

Решение.

Работа, совершаемая газом при изобарном процессе: A = p(V₂ – V₁). Используя уравнение Клапейрона-Менделеева pV = uRT, получим A = uR(T₂ – T₁).

Читать дальше =>

На сколько могут нагреться два одинаковых шара, движущихся навстречу друг к другу?

На сколько могут нагреться два одинаковых свинцовых шара, движущихся навстречу друг к другу со скоростями 30 м/с, при абсолютно неупругом ударе? Удельная теплоемкость свинца 130 Дж/(кг•K).

Решение.

В рассматриваемом в задаче случае из закона сохранения импульса следует, что mv – mv = 2 mu, где u = 0 – скорость шаров после неупругого удара.

Читать дальше =>

Как найти массу льда, если его положили в воду?

В алюминиевом колориметре массой 250 г находятся вода массой 1,2 кг при температуре 25⁰ C. В колориметр положили лед, имеющий температуру -10⁰ C. Определите массу льда, если после установления теплового равновесия температура воды оказалась равной 5⁰ C. Удельные теплоемкости льда 2,1 кДж/(кг•K), воды 4,2 кДж/(кг•K), алюминия 920 Дж/(кг•K); удельная теплота плавления льда 0,33 МДж/кг.

Читать дальше =>

Как найти массу поднимаемого груза?

Идеальный тепловой двигатель поднимает груз на высоту 15,0 м. Рабочее тело двигателя получает от нагревателя с температурой 327⁰ C количества теплоты получит 120 кДж. Определите массу поднимаемого груза, если температура холодильника двигателя равна 77⁰ C. Трение не учитывать.

Читать дальше =>

На сколько необходимо изменить температуру воздуха, чтобы длина столбика ртути осталась прежней?

В запаянной с одного конца горизонтально расположенной тонкой трубке находится воздух при температуре 300 K, запертый столбиком ртути длиной 25 мм. Затем трубку расположили вертикально открытым концом вверх. На сколько необходимо изменить температуру воздуха, чтобы длина его столбика осталась прежней? Атмосферное давление 1,0•10⁵ кг/м³.

Читать дальше =>

Как найти расстояние пройденное колесом?

Алюминиевое колесо катится по плоской поверхности в течение промежутка времени Dt = 300 с. На сколько различаются расстояния пройденные колесом, при изменении температуры от t₁ = 0,0⁰ C до t₂ = 50⁰ C, если частота вращения колеса ω = 2,0 рад/с? Линейный коэффициент теплового расширения алюминия α = 2,4•10^-5 Кл^-1 . Радиус колеса R₁ = 100 см при t₁ = 0,0⁰ C.

Решение.

Читать дальше =>