Задача №7
Определите массу азота, прошедшего вследствие диффузии через площадку 50 см за 20 с, если градиент плотности в направлении, перпендикулярном площадке, равен 1 кг/м . Температура азота 290 К, а средняя длина свободного пробега его молекул равна 2 мкм.
Дано: Решение:
=50 см = м Масса диффундирующего через площадку газа:
=20 с ,
кг/моль где коэффициент диффузии:
кг/м ,
=290 К - средняя скорость молекул азота:
=1 мкм=10 м .
_____________________ Таким образом:.
мг.
Задача №8
Углекислый газ массой 2×10-4 кг, находящийся под давлением 6×105 Па, получив тепло из теплового резервуара, изобарически расширился от объема 0,75×10-5 м3 до объема 1,5×10-5 м3. Определить количество тепла Q1, полученное газом из теплового резервуара, изменение его температуры и работу, совершенную газом при расширении.
Дано: Решение:
m = 2×10-4 кг - Получив тепло Q 1, газ изобарически
M = 0,044 кг/моль расшириряется (P = Const). Согласно первому
V 1 = 0,75×10-5 м3 началу термодинамики тепло Q 1, сообщенное
V 2 = 1,5×10-5 м3 газу, затрачивается на увеличение его
P = 6×105 Па внутренней энергии D U и на совершение
____________________ работы A над окружающими телами, т.е.:
Q -? D T = T 1 - T 2 -? Q 1 = D U + A. (1)
A -? Это количество тепла Q 1 можно вычислить зная
величины D U и A, которые пока неизвестны. Найдем их
D U = (i/ 2)×(m/М)× R × T 2 -(i/ 2)×(m/М)× R × T 1,
D U = (i/ 2)×(m/М)× R ×(T 2 - T 1). (2)
Работа в изобарическом процессе численно равна площади фигуры, заштрихованной на PV - диаграмме, (см. рисунок 5).
Рисунок 5
A = P ×D V = P ×(V 2 - V 1) (3)
A = 6×105×(1,5-0,75)×10-5 [Па×м3] = 4 [Н×м] = 4 [Дж].
Подставляя (2) и (3) в (1) получим
Q 1 = (i/ 2)×(m/М)× R ×(T 2 - T 1) + P ×(V 2 - V 1). (4)
Применим уравнение Клапейрона - Менделеева к состояниям газа I и II
P × V 1 = (m/М)× R × T 1, (5)
P × V 2 = (m/М)× R × T 2. (6)
и приведём (4) к виду:
Q 1 = (i/ 2)× P ×(V2 - V1) + P ×(V 2 - V 1),
Q 1 = P ×D V ×((i /2) +1). (7)
Вычислим количество тепла сообщенное газу от теплового резервуара, учитывая величину числа степеней свободы для трехатомной молекулы углекислого газа (i (СО2) = 6)
Q 1 = 6×105× (1,5-0,75)×10-5×(6/2 +1) = 12 [Дж].
Вычитая уравнение (5) из уравнения (6) находим изменение температуры газа после получения тепла от теплового резервуара и совершения работы
P × V 2 - P × V 1 = (m/М)× R × T 2- (m/М)× R × T 1,
P ×DV = m × R ×D T / M,
D T = M × P ×D V /(m × R),
откуда находим
D T = 0,044×6×105×(1,5-0,75)×10-5/2×10-4×8,31= 119,1 [K].
Таблица 1.2. Варианты заданий контрольной работы № 1
(в первой строке указаны последняя цифра, а в первом столбце
предпоследняя цифра зачетной книжки)
Пред-послед-няя цифра
|
Последняя цифра шифра
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
| |
| 1.1
2.1
3.1
4.1
12.1
5.1
5.51
5.101
5.151
6.1
| 1.2
2.2
3.2
4.2
12.2
5.2
5.52
5.102
5.152
6.2
| 1.3
2.3
3.3
4.3
12.3
5.3
5.53
5.103
5.153
6.3
| 1.4
2.4
3.4
4.4
12.4
5.4
5.54
5.104
5.154
6.4
| 1.5
2.5
3.5
4.5
12.5
5.5
5.55
5.105
5.155
6.5
| 1.6
2.6
3.6
4.6
12.6
5.6
5.56
5.106
5.156
6.6
| 1.7
2.7
3.7
4.7
12.7
5.7
5.57
5.107
5.157
6.7
| 1.8
2.8
3.8
4.8
12.8
5.8
5.58
5.108
5.158
6.8
| 1.9
2.9
3.9
4.9
12.9
5.9
5.59
5.109
5.159
6.9
| 1.10
2.10
3.10
4.10
12.10
5.10
5.60
5.110
5.160
6.10
|
| 1.11
2.11
3.11
4.11
12.11
5.11
5.61
5.111
5.161
6.11
| 1.12
2.12
3.12
4.12
12.12
5.12
5.62
5.112
5.162
6.12
| 1.13
2.13
3.13
4.13
12.13
5.13
5.63
5.113
5.163
6.13
| 1.14
2.14
3.14
4.14
12.14
5.14
5.64
5.114
5.164
6.14
| 1.15
2.15
3.15
4.15
12.15
5.15
5.65
5.115
5.165
6.15
| 1.16
2.16
3.16
4.16
12.16
5.16
5.66
5.116
5.166
6.16
| 1.17
2.17
3.17
4.17
12.17
5.17
5.67
5.117
5.167
6.17
| 1.18
2.18
3.18
4.18
12.18
5.18
5.68
5.118
5.168
6.18
| 1.19
2.19
3.19
4.19
12.19
5.19
5.69
5.119
5.169
6.19
| 1.20
2.20
3.20
4.20
12.20
5.20
5.70
5.120
5.170
6.20
| | | | | | | | | | | | | | | |
Продолжение таблицы №1.2
| 1.21
2.21
3.21
4.21
12.21
5.21
5.71
5.121
5.171
6.21
| 1.22
2.22
3.22
4.22
12.22
5.22
5.72
5.122
5.172
6.22
| 1.23
2.23
3.23
4.23
12.23
5.23
5.73
5.123
5.173
6.23
| 1.24
2.24
3.24
4.24
12.24
5.24
5.74
5.124
5.174
6.24
| 1.25
2.25
3.25
4.25
12.25
5.25
5.75
5.125
5.175
6.25
| 1.26
2.26
3.26
4.26
12.26
5.26
5.76
5.126
5.176
6.26
| 1.27
2.27
3.27
4.27
12.27
5.27
5.77
5.127
5.177
6.27
| 1.28
2.28
3.28
4.28
12.28
5.28
5.78
5.128
5.178
6.28
| 1.29
2.29
3.29
4.29
12.29
5.29
5.79
5.129
5.179
6.29
| 1.30
2.30
3.30
4.30
12.30
5.30
5.80
5.130
5.180
6.30
|
| 1.31
2.31
3.31
4.30
12.31
5.31
5.81
5.131
5.181
7.1
| 1.32
2.32
3.32
4.1
12.32
5.32
5.82
5.132
5.182
7.2
| 1.33
2.33
3.33
4.2
12.33
5.33
5.83
5.133
5.183
7.3
| 1.34
2.34
3.34
4.3
12.34
5.34
5.84
5.134
5.184
7.4
| 1.35
2.35
3.35
4.4
12.35
5.35
5.85
5.135
5.185
7.5
| 1.36
2.36
3.36
4.5
12.36
5.86
5.136
5.186
7.6
| 1.37
2.37
3.37
4.6
12.37
5.37
5.87
5.137
5.187
7.7
| 1.38
2.38
3.38
4.7
12.38
5.38
5.88
5.138
5.188
7.8
| 1.39
2.39
3.39
4.8
12.39
5.39
5.89
5.139
5.189
7.9
| 1.40
2.40
3.40
4.9
12.40
5.40
5.90
5.140
5.190
7.10
|
| 1.41
2.41
3.41
4.10
12.41
5.41
5.91
5.141
5.191
7.21
| 1.42
2.42
3.42
4.11
12.42
5.42
5.92
5.142
5.192
7.22
| 1.43
2.43
3.43
4.12
12.43
5.43
5.93
5.143
5.193
7.23
| 1.44
2.44
3.44
4.13
12.44
5.44
5.94
5.144
5.194
7.24
| 1.45
2.45
3.45
4.14
12.45
5.45
5.95
5.145
5.195
7.25
| 1.46
2.46
3.46
4.15
12.46
5.46
5.96
5.146
5.196
7.26
| 1.47
2.47
3.47
4.16
12.47
5.47
5.97
5.147
5.197
7.27
| 1.48
2.48
3.48
4.17
12.48
5.48
5.98
5.148
5.198
7.28
| 1.49
2.49
3.49
4.18
12.49
5.49
5.99
5.149
5.199
7.29
| 1.50
2.50
3.50
4.19
12.50
5.50
5.100
5.150
5.200
7.30
|
| 1.1
2.51
3.51
4.20
12.51
5.2
5.53
5.104
5.201
7.31
| 1.2
2.52
3.52
4.21
12.52
5.3
5.54
5.105
5.202
7.32
| 1.3
2.53
3.50
4.22
12.53
5.4
5.55
5.106
5.203
7.33
| 1.4
2.54
3.49
4.23
12.54
5.5
5.56
5.107
5.204
7.34
| 1.5
2.55
3.48
4.24
12.55
5.6
5.57
5.108
5.205
7.35
| 1.6
2.56
3.47
4.25
12.56
5.7
5.58
5.109
5.206
7.36
| 1.7
2.57
3.46
4.26
12.57
5.8
5.59
5.110
5.207
7.37
| 1.8
2.58
3.45
4.27
12.58
5.9
5.60
5.111
5.208
7.38
| 1.9
2.59
3.44
4.28
12.59
5.10
5.61
5.112
5.209
7.39
| 1.10
2.60
3.43
4.29
12.60
5.11
5.62
5.113
5.210
7.40
|
| 1.11
2.61
3.42
4.29
12.61
5.12
5.63
5.114
5.211
7.41
| 1.12
2.62
3.41
4.30
12.62
5.13
5.64
5.115
5.212
7.42
| 1.13
2.63
3.40
4.1
12.63
5.14
5.65
5.116
5.213
7.43
| 1.14
2.64
3.39
4.2
12.64
5.15
5.66
5.117
5.214
7.44
| 1.15
2.65
3.38
4.3
12.65
5.16
5.67
5.118
5.215
7.45
| 1.16
2.66
3.37
4.4
12.66
5.17
5.68
5.119
5.216
7.46
| 1.17
2.67
3.36
4.5
12.67
5.18
5.69
5.120
5.217
7.47
| 1.18
2.68
3.35
4.6
12.68
5.19
5.70
5.121
5.218
7.48
| 1.19
2.69
3.34
4.7
12.69
5.20
5.71
5.122
5.219
7.49
| 1.20
2.70
3.33
4.8
12.70
5.21
5.72
5.123
5.220
7.50
| |
| 1.21
2.71
3.32
4.9
12.71
5.22
5.73
5.124
5.155
7.51
| 1.22
2.72
3.31
4.10
12.72
5.23
5.74
5.125
5.156
7.52
| 1.23
2.73
3.30
4.11
12.73
5.24
5.75
5.126
5.157
7.53
| 1.24
2.74
3.29
4.12
12.74
5.25
5.76
5.127
5.158
7.54
| 1.25
2.75
3.28
4.13
12.75
5.26
5.77
5.128
5.159
7.55
| 1.26
2.76
3.27
4.14
12.76
5.27
5.78
5.129
5.160
7.56
| 1.27
2.77
3.26
4.15
12.77
5.28
5.79
5.130
5.161
7.57
| 1.28
2.78
3.25
4.16
12.78
5.29
5.80
5.131
5.162
7.58
| 1.29
2.79
3.24
4.17
12.79
5.30
5.81
5.132
5.163
7.59
| 1.30
2.80
3.23
4.18
12.80
5.31
5.82
5.133
5.164
7.60
| | | | | | | | | | | | | | | |
Окончание таблицы №1.2
| 1.31
2.81
3.22
4.19
12.81
5.32
5.83
5.134
5.165
7.61
| 1.32
2.82
3.21
4.20
12.82
5.33
5.84
5.135
5.166
7.62
| 1.33
2.83
3.20
4.21
13.1
5.85
5.136
5.167
7.63
| 1.34
2.84
3.19
4.22
13.2
5.35
5.86
5.137
5.168
7.64
| 1.35
2.85
3.18
4.23
13.3
5.36
5.87
5.138
5.169
7.65
| 1.36
2.86
3.17
4.24
13.4
5.37
5.88
5.139
5.170
7.66
| 1.37
2.87
3.16
4.25
13.5
5.38
5.89
5.140
5.171
7.67
| 1.38
2.88
3.15
4.26
13.6
5.39
5.90
5.141
5.172
7.68
| 1.39
2.89
3.14
4.27
13.7
5.40
5.91
5.142
5.173
7.69
| 1.40
2.90
3.13
4.28
13.8
5.41
5.92
5.143
5.174
7.70
|
| 1.41
2.91
3.12
4.28
13.9
5.42
5.93
5.144
5.175
7.71
| 1.42
2.92
3.11
4.29
13.10
5.43
5.94
5.145
5.176
7.73
| 1.43
2.93
3.10
4.30
13.11
5.44
5.95
5.146
5.177
7.74
| 1.44
2.94
3.9
4.1
13.12
5.45
5.96
5.147
5.178
7.75
| 1.45
2.95
3.8
4.2
13.13
5.46
5.97
5.148
5.179
7.76
| 1.46
2.96
3.7
4.3
13.14
5.47
5.98
5.149
5.180
7.77
| 1.47
2.97
3.6
4.4
13.15
5.48
5.99
5.150
5.181
7.78
| 1.48
2.98
3.5
4.5
13.16
5.49
5.100
5.101
5.182
7.79
| 1.49
2.99
3.4
4.6
13.17
5.50
5.51
5.102
5.183
7.80
| 1.50
2.100
3.3
4.7
13.18
5.1
5.52
5.103
5.184
7.81
|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | Поиск по сайту:
|