Требования к оформлению контрольной работы 9 страница

36. В сосуде объемом V =1,5 л находится смесь двух газов: газ с молярной массой 28 г/моль в количестве m₁ =0,15 г и газ с молярной массой 2 г/моль в количестве m₂ =0,14 г. Температура смеси t = ‑ 15 ⁰C. Определить давление p смеси.

37. В цилиндре под невесомым поршнем находился воздух в объеме V₁ =2,4 л при температуре t₁ =26 ⁰C и атмосферном давлении p₁ =730 мм. рт. ст. После погружения цилиндра в воду с температурой t₂ =12 ⁰C на глубину h объем воздуха уменьшился до V₂ =1,9 л. Определить глубину h.

38. В цилиндре под невесомым поршнем находился воздух в объеме V₁ =6,1 л при температуре t₁ =57 ⁰C и атмосферном давлении p₁ =750 мм. рт. ст. После погружения цилиндра в воду с температурой t₂ на глубину h =5 м объем воздуха уменьшился до V₂ =3,5 л. Определить температуру t₂.

39. В цилиндре под невесомым поршнем находился воздух в объеме V₁ при температуре t₁ =77 ⁰C и атмосферном давлении p₁ =570 мм. рт. ст. После погружения цилиндра в воду с температурой t₂ =15 ⁰C на глубину h =8,5 м объем воздуха уменьшился до V₂ =1,7 л. Определить объем V₁.

40. Два сосуда соединены трубкой с краном. В одном находится кислород массой m₁ =1,8 кг под давлением p₁ =250 кПа, а в другом - углекислый газ массой m₂ =4,3 кг под давлением p₂ =720 кПа. После открывания крана и перемещения газов давление смеси стало равным p. Температура газов до и после перемешивания одинакова. Определить давление p.

41. Два сосуда соединены трубкой с краном. В одном находится кислород массой m₁ =4,9 кг под давлением p₁ =210 кПа, а в другом - углекислый газ массой m₂ под давлением p₂ =540 кПа. После открывания крана и перемещения газов давление смеси стало равным p =430 кПа. Температура газов до и после перемешивания одинакова. Определить массу m₂.

42. Из баллона объемом V =60 л, содержащего сжатый воздух при давлении p₁ =7,5 МПа и температуре t₁, постепенно выпускают массу воздуха m =2,6 кг. После закрытия крана давление воздуха в баллоне p₂ =3,5 МПа, температура t₂ = -25 ⁰C. Определить температуру t₁.

43. Из баллона объемом V =25 л, содержащего сжатый воздух при давлении p₁ =3,9 МПа и температуре t₁ =35 ⁰C, постепенно выпускают массу воздуха m =0,48 кг. После закрытия крана давление воздуха в баллоне p₂, температура t₂ = -15 ⁰C. Определить давление p₂.

44. Из баллона объемом V =50 л, содержащего азот при температуре t₁ =27 ⁰C, выпускается часть газа столь быстро, что теплообмен газа в баллоне с атмосферой за время выпуска не успевает произойти. Сразу после закрытия крана температура газа в баллоне t₂ = 0 ⁰C, давление p₂ =8,6 МПа. Определить массу выпущенного азота.

45. Из баллона объемом V =60 л, содержащего азот при температуре t₁, выпускается часть газа столь быстро, что теплообмен газа в баллоне с атмосферой за время выпуска не успевает произойти. Сразу после закрытия крана температура газа в баллоне t₂ = -15 ⁰C, давление p₂ =3,7 МПа. Масса выпущенного азота m =1,12 кг. Определить температуру t₁.

46. Цикл, совершаемый одним киломолем идеального двухатомного газа, состоит из двух изохор и двух изобар. Совершаемая газом за цикл работа равна А =32 кДж, количество полученного за цикл тепла Q. Минимальные значения объёма и давления равны p₁ =170 кПа, V₁= 0,25 м³, максимальные - V₂= 0,85 м³ и p₂. Определить количество теплоты Q.

47. Цикл, совершаемый одним киломолем идеального двухатомного газа, состоит из двух изохор и двух изобар. Совершаемая газом за цикл работа равна А, количество полученного за цикл тепла Q. Минимальные значения объёма и давления равны V₁ =0,075 м³, p₁ =330 кПа, максимальные - V₂ =0,135 м³ , p₂ =460 кПа. Определить работу А.

48. Некоторая масса газа с двухатомными молекулами при давлении p₁ =140 кПа имела объём V₁ =0,95 м³, а при давлении p₂ =330 кПа – объём V₂ =0,44 м³. Переход от первого состояния ко второму был сделан в два этапа: сначала по изобаре, а затем по адиабате. Количество поглощенного газом тепла Q, работа газа А. Определить приращение внутренней энергии ∆U.

49. Некоторая масса газа с двухатомными молекулами при давлении p₁ =1300 кПа имела объём V₁ =1,35 м³, а при давлении p₂ =850 кПа – объём V₂ =1,47 м³. Переход от первого состояния ко второму был сделан в два этапа: сначала по изобаре, а затем по адиабате. Количество поглощенного газом тепла Q, приращение внутренней энергии ∆U. Определить работу газа А.

50. Некоторая масса газа с двухатомными молекулами при давлении p₁ =710 кПа имела объём V₁ =0,94 м³, а при давлении p₂ =320 кПа – объём V₂ =0,82 м³. Переход от первого состояния ко второму был сделан в два этапа: сначала по изобаре, а затем по адиабате. При этом приращение внутренней энергии ∆U, работа газа А. Определить количество поглощённого тепла Q.

51. Двухатомный газ при давлении p₁ =270 кПа имел объём V₁ =0,14 м³, при давлении p₂ =320 кПа – объём V₂ =0,11 м³. Переход от первого состояния ко второму был сделан в два этапа: сначала по изотерме, а затем по изохоре. Приращение внутренней энергии ∆U, работа газа А. Определить количество поглощенного газом тепла Q.

52. Двухатомный газ при давлении p₁ =440 кПа имел объём V₁ =0,83 м³, при давлении p₂ =120 кПа – объём V₂ =0,39 м³. Переход от первого состояния ко второму был сделан в два этапа: сначала по изотерме, а затем по изохоре. Количество поглощенного газом тепла Q, работа газа А. Определить приращение внутренней энергии ∆U.

53. Двухатомный газ при давлении p₁ =1200 кПа имел объём V₁ =0,18 м³, при давлении p₂ =850 кПа – объём V₂ =0,42 м³. Переход от первого состояния ко второму был сделан в два этапа: сначала по изотерме, а затем по изохоре. Количество поглощенного газом тепла Q, приращение внутренней энергии ∆U. Определить работу газа А.

54. Водород находился при p₁ =1750 кПа в объеме V₁ =0,33 м³, а при изменении объёма до V₂ =0,68 м³ давление его стало равным p₂ =250 кПа. Переход от первого состояния ко второму был сделан в два этапа: сначала по изохоре, а затем по адиабате. Приращение внутренней энергии ∆U, работа газа А. Определить количество поглощенного тепла Q.

55. Водород находился при p₁ =320 кПа в объеме V₁ =1,75 м³, а при изменении объёма до V₂ =0,95 м³ давление его стало равным p₂ =450 кПа. Переход от первого состояния ко второму был сделан в два этапа: сначала по изохоре, а затем по адиабате. Количество поглощенного газом тепла Q, приращение внутренней энергии ∆U. Определить работу газа А.

56. Водород находился при p₁ =260 кПа в объеме V₁ =0,47 м³, а при изменении объёма до V₂ =0,24 м³ давление его стало равным p₂ =150 кПа. Переход от первого состояния ко второму был сделан в два этапа: сначала по изохоре, а затем по адиабате. Количество поглощенного газом тепла Q, работа газа А. Определить приращение внутренней энергии ∆U.

57. Кислород массой m =2 кг занимает объём V₁ =1 м³ и находится под давлением p₁ =0,2 МПа. Газ был нагрет сначала при постоянном давлении до объёма V₂ =3 м³, а затем при постоянном объёме до давления p₁ =0,5 МПа. Найти изменение внутренней энергии газа ∆U, совершенную работу А и теплоту Q, переданную газу. Построить график процесса.

58. В цилиндре под поршнем находится водород m =0,02 кг при температуре 300 К. Водород сначала расширился адиабатически, увеличив свой объём в пять раз, а затем был сжат изотермически, причем объём газа уменьшился в пять раз. Найти температуру в конце адиабатического расширения и полную работу, совершенную газом. Изобразить процесс графически.

59. Найти изменение энтропии при нагревании 100 г воды от 0 ° С до 100 °С и последующем превращении воды в пар той же температуры.

60. Кислород массой 5 кг увеличил свой объём в 5 раз, один раз – изотермически, другой – адиабатически. Каково будет изменение энтропии в двух этих случаях?

61. Кусок льда массой 200 г, взятый при температуре – 10 °С, был нагрет до 0 °С и расплавлен, после чего образовавшаяся вода была нагрета до температуры 10 °С. Определить изменение энтропии льда.

62. Газ, совершающий цикл Карно, получает теплоту 84 кДж. Какую работу совершает газ, если температура нагревателя в три раза выше температуры охладителя?

63. Газ, совершающий цикл Карно, отдал охладителю теплоту 14 кДж. Определить температуру нагревателя, если при температуре охладителя 280 К работа цикла равна 6 кДж.

64. При прямом цикле Карно тепловая машина совершает работу 1000 Дж. Температура нагревателя 500 К, температура холодильника 300 К. Определить количество теплоты, получаемой машиной от нагревателя.

65. Идеальный газ совершает цикл Карно при температурах нагревателя 400 К и холодильника 290 К. Во сколько раз увеличится коэффициент полезного действия цикла, если температура нагревателя возрастет до 600 К?

66. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя в четыре раза больше температуры холодильника. Какую долю количества теплоты, полученного за один цикл от нагревателя, газ отдаст холодильнику?

67. Определить работу изотермического сжатия газа, совершающего цикл Карно, коэффициент полезного действия которого η =0,4, если работа изотермического расширения составляет 8 Дж.

68. Газ, совершающий цикл Карно, отдал холодильнику 67% теплоты, полученной от нагревателя. Определить температуру холодильника, если температура нагревателя 430 К.

69. Газ, совершающий цикл Карно, получил от нагревателя количество теплоты равное 4,38 кДж и совершил работу 2,4 кДж. Определить температуру нагревателя, если температура холодильника 273 К.

70. Газ, совершающий цикл Карно, получил от нагревателя количество теплоты равное 84 кДж. Определить работу газа, если температура нагревателя в три раза больше температуры холодильника.

71. В цикле Карно газ получил от нагревателя количество теплоты равное 500 Дж и совершил работу 100 Дж. Температура нагревателя 400 К. Определить температуру холодильника.

72. Равные массы кислорода и водорода одинаково изотермически сжимают. Для какого газа изменение энтропии будет больше и во сколько раз?

73. Смешивают 4 кг воды при 80 °C и 6 кг воды при 20 °C. Определить изменение энтропии при этом процессе.

74. Струя водяного пара при температуре 100 °C, направлена на глыбу льда массой 4 кг при температуре -20 °C, растопила её и нагрела получившуюся воду до 60 °C. Найти изменение энтропии этом процессе.

75. Один килограмм кислорода при давлении 0,5 МПа и температуре 127 °C, изобарически расширяясь, увеличивает свой объем в 2 раза, а затем сжимается изотермически до давления 4 МПа. Определить суммарное изменение энтропии.

76. Определить изменение энтропии 14 г азота при изобарном нагревании его от 27 °C до 127 °C.

77. Как изменится энтропия 2 молей углекислого газа при изотермическом расширении, если объём газа увеличивается в четыре раза.

78. Найти изменение энтропии при плавлении 2 кг свинца и дальнейшем его охлаждении от 327 °C до 0 °C.

79. Определить изменение энтропии, происходящее при смешивании 2 кг воды, находящихся при температуре 300 К, и 4 кг воды при температуре 370 °C.

80. Лед массой 1 кг, находящийся при температуре 0 °C, нагревают до температуры 57 °C. Определить изменение энтропии.