При нормальном давлении газу путем нагревания сообщено 2,093 кДж теплоты. Определите изменение внутренней энергии газа, если он при этом расширился от 0,01 до 0,02 м3. 1 страница

Ответ: 1,08 (кДж)

51. Гелий массой 75 нагрели при температуре 100 ⁰С и нормальном давлении. Вычислите количество затраченной теплоты, если объем газа изменился от 3 до 15 л.

Ответ:

52. Определите работу, совершаемую азотом при изотермическом (20 ⁰С) расширении его от 0,015 до 0,1 м³ если начальное давление было 3,039*10⁵ Па. Каково будет конечное давление?

Ответ:

53. Сколько нужно затратить теплоты, чтобы изохорически нагреть кислород массой 25 г от 0 до 50 .

Ответ: 858,45 (Дж).

54. Навеску водорода массой 0,5 л взятую при 25 ⁰С, адиабатически сжимают от 6 до 2 л. Определите конечную температуру газа и работу, затраченную на его сжатие.

Ответ: (Дж).

55. Нагреваются 2 м³ кислорода при постоянном давлении 98340 Па. Определите произведенную газом работу, сели объем сто достиг 7 м³.

Ответ:

56. Под давлением 1,325* 10⁶ Па 200 г воздуха занимают объем 80 л. Определите произведенную воздухом работу, если объем его при постоянном давлении увеличится в 2 раза.

Ответ:

57. Какую работу могут совершить 12 кг водорода при повышении температуры на 12 °С при постоянном давлении?

Ответ:

58. При 180 ⁰С 4,032 г водорода занимают объем 3 л. Определите работу при изотермическом расширении этого количества водорода до объема 4,8 л.

Ответ:

59. Рассчитайте работ изотермического (27 ⁰С) расширения углекислого газа количеством вещества 1 моль от 2,24 до 22,4 л.

Ответ:

60. Рассчитайте работу изотермического (О °С) расширения хлора количеством вещества 0,5 моль от 1 до 25 л.

Ответ:

61. Рассчитайте работу изотермического (50 °С) расширения водорода массой 20 г от 10 до 40 л.

Ответ:

62. Какова будет работа адиабатического сжатия 1 моль азота, если при этом температура повысилась от 0 до 50 °С?

Ответ:

63. При адиабатическом сжатии кислорода объемом 0,002 м³ давление газа повысилось от 1,013*10⁵ до 2,026*10⁵ Па. Чему равен конечный объем?

Ответ:

64. 1 моль одноатомного таза, взятого при 25 ⁰С и давлении 1,013*10⁵ Па, адиабатически расширился до 0,05 м³.Каковы будут конечные давление и температура?

Ответ:

65. Гелий массой 10 г взятый при 25 ⁰С, адиабатически расширился от 0,01 до 0,005 м³.Определите работу, совершенную газом.

Ответ:

66. Аргон массой 10 г нагрели на 10 ⁰С в одном случае при постоянном объеме, а в другом - при постоянном давлении. Какова будет разница в количестве затраченной при этом теплоты?

Ответ:

67. Воздух поступает в компрессор при 27 ⁰С и 0,10 МПа, где компримируется до 10,0 МПа. Допуская, что воздух идеальный газ, а компрессор действует изотермически, определите мощность последнего, если его производительность 1200 кг/ч воздуха. Потерями пренебречь.

Ответ:

68. Определите работу изобарного обратимого расширения 3 моль идеального газа при его нагревании от 298 до 400 К.

Ответ: А = 2,544*10³ Дж

69. Определите работу изотермического обратимого расширения 3 моль водяного пара от 0,5*10⁵ до 0,2*10⁵ Па при 330 К. Водяной пари при таких температурах подчиняется закону идеального газообразного состояния.

Ответ: А = 7,542 кДж

70. Определите работу адиабатического обратимого расширения 3 моль аргона от 0,05 до 0,50 м³. Начальная температура газа 298 К.

Ответ: А =

71. При 273 К и 1,0133*10⁵ Па нагревают 5*10^-3 м³ криптона до 873 К при постоянном объеме. Определите конечное давление газа и теп­лоту, затраченную на нагревание.

Ответ:

72. При 298 К 10 ^-2 кг кислорода сжимаются адиабатически от 8*10^-3 до

5* 10 ^-3 м³. Определите конечную температуру, работу про­цесса сжатия, изменение внутренней энергии, если C_v=5/2 R.

Ответ:

73. В резервуаре при 298 К находится неизвестный газ. Предпола­гается, что это азот или аргон. При внезапном расширении 5*10 ^-3 м³ этого газа до объема 6*10^-3 м³ его температура снизилась примерно на 20°. Какой газ - аргон или азот - содержится в резервуаре.

Ответ:

74. Определите конечную температуру газов Аr, Н₂ если при адиабатическом сжатии давление увеличить (или объем уменьшить) в 10 раз. Начальная температура 298 К. Считать, что газы находятся в идеальном состоянии.

Ответ:

75. При 298 К одноатомный газ в идеальном состоянии изотермиче­ски и обратимо расширяется от 1,5*10³ до 10*10³ м³, при этом поглоща­ется 966*10³ Дж теплоты. Рассчитайте число молей газа, участвующего в процессе.

Ответ:

76. Какое количество теплоты выделится при изотермическом сжатии идеального газа от 24 до 3 л если он был взят при 17 °С и 1,454*10⁵ Па?

Ответ:

77. Вычислите количество теплоты, выделяющееся при изотермическом сжатии 15 л идеального газа, взятого при давлении 97280 Па и температуре 20 °С, если объем газа уменьшится в 3 раза.

Ответ:

78. При 2,142*10⁵ Па и 25 ⁰С 10 кг воздуха подвергаются изотермическому сжатию до 1/3 первоначального объема. Какое при этом установится давление, какую работу необходимо затратить и сколько теплоты при этом отводится? Средняя относительная молекулярная масса воздуха 29.

Ответ:

79. При 17 °С 10 кг воздуха изотермически расширяются от 1,025*10⁶ до 1,342 *10⁵ Па. Определите объемы в начале и конце процесса расширения, совершенную работу и количество подведенной теплоты.

Ответ:

80. При изотермическом расширении при 50 ⁰С объем 2 кг воздуха увеличился в 8 раз. Определите количество затраченной теплоты. Средняя молекулярная масса воздуха равна 29.

Ответ:

81. Какое количество теплоты необходимо для изохорического нагревания углекислого газа массой 50 г в интервале температур от 300 до 400 °С, если С _v =40,2 Дж/моль.

Ответ:

82. Какое количество теплоты выделится при изотермическом сжатии 100 г диоксида углерода при 0 °С от 50 до 10 л?

Ответ:

83. Работа, затраченная на адиабатное сжатие 3 кг воздуха, равна 471 кДж. Начальная температура 15⁰С. Определите изменение внутренней энергии и конечную температуру. Среднюю теплоемкость воздуха при сжатии примите равной 0,732 кДж/(кг* К).

Ответ:

84. Какое количество теплоты необходимо для изохорического нагревания азота массой 10 г от 10 до 20 ⁰С?

Ответ:

85. Одноатомный газ объемом 5 л (условия нормальные) нагревают до 600 °С при постоянном объеме. Каковы конечное давление и количество затраченной теплоты?

Ответ: ;

86. При изотермическом процессе к азоту, занимающему объем 500 л и находящемуся под давлением 4,182* 10⁶ Па подводится 2514 кДж теплоты. Определите объем и давление азота к концу процесса.

Ответ:

87. Определите затраченную теплоту и совершенную работу изобарического (1,013* 10⁵ Па) расширения кислорода объемом от 0,005 м³ при 20⁰С до 0,00551 м³ при 50 ⁰С.

Ответ:

88. Азот количеством вещества 5 моль при 100 ⁰С занимал объем 0,025 м³.При нагревании газа до 200 °С было затрачено 14650 Дж теплоты. Определите молярную изобарную теплоемкость и конечный объем, если давление газа при этом не изменилось.

Ответ:

89. Воздух с исходными температурой 20 0С и давлением 0,10 МПа сжимается компрессором до 2,50 МПа. Определите расход энергии на сжатие (компримирование) и теплоотвод от компрессора при ведении процесса:а) изотермически; б) адиабатически; в) политропно с показателем политропы 1,30.

Ответ: а) ;Q = A = ;б) в .

90. Взят азот массой 100 г при 0 °С и давлении 1,013*10⁵ Па. Определите количество сообщенной системе теплоты, как изменилась внутренняя энергия и какова совершенная работа при: а) изотермическом расширении газа до объема в 0,1 м³; б) изохорическом сжатии до 2,026*10⁵ Па; в) изобарическом увеличении объема в Зраза?

Ответ: а) ; ; ; в) ; ;

91. В автоклаве находится 20л водорода при температуре 290 К и давлении1,2 атм. При нагревании автоклава давление в нем поднялось до 6 атм. Рассчитать: а) конечную температуру водорода; б) теплоту процесса; в) увеличение внутренней энергии и энтальпии водорода, если теплоемкость водорода Ср=30 Дж/моль*К.

Ответ: а) T₂ = 1450 K;б) Qv = 25370 Дж; в)

92. Сколько теплоты требуется для нагревания 2 моль аргона от 20 до 100⁰С при постоянном давлении 3 атм? Какая часть тепла при этом расходуется на изменение внутренней энергии газа и на совершение работы расширения газа? Насколько увеличился объем газа?

Ответ:

93. Какая максимальная работа совершается при изотермическом расширении 1 моля идеального газа от 22,4 до 224 л при 0⁰С?

Ответ: 5229 Дж

94. Компрессор обратимо сжимает в секунду 224 л воздуха от 1 до100 атм при 25⁰С. Какое количество воды потребуется для охлаждения компрессора, если ее температура в водопроводе 15⁰С? Теплоемкость воды Ср=4,19 Дж/моль*К.

Ответ: 2,24 л

95. 5 моль двухатомного идеального газа находятся при температуре 298 К и давлении 10 атм. В результате изотермического расширения давление газа уменьшилось и стало равным 1 атм. Рассчитать работу и теплоту процесса, а также изменение ΔU и ΔН если: а) расширение обратимо; б) расширение протекало необратимо против внешнего давления 1 атм.

Ответ: а) ;

96. 16г кислорода, взятого при 298 К сжимают обратимо и адиабатически от 10 до 5л. Определить конечную температуру, затраченную работу, изменение внутренней энергии и энтальпии кислорода.

Ответ: T₂ = 393,2 K; ;

97. Горючая смесь в двигателе Дизеля воспламеняется при температуре 800⁰С. Начальная температура смеси 70⁰С. Во сколько раз нужно уменьшить объем смеси при сжатии, чтобы она воспламенилась? Сжатие считать обратимым адиабатическим процессом и применять, что горючая смесь представляет собой двухатомный идеальный газ.

Ответ: 17,3

98. 16г кислорода, взятого при 298 К, сжимают адиабатически от 10 до 5л под действием постоянного внешнего давления 3 атм. Определить конечную температуру, затраченную работу внутренней энергии и энтальпии кислорода.

Ответ: T₂ = 444,2 K;

99. Три моля идеального одноатомного газа адиабатически расширяются в необратимом режиме от начального давления 5атм. против постоянного внешнего давления 1 атм, а температура понижается от 350 до 275 К. Чему равна работа процесса? Каковы были бы конечные давления и температура газа, если расширение проводится до того же конечного объема, но обратимо?

Ответ: 0,517 атм

100. В баллоне при температуре 25⁰С находится неизвестный газ: предлагают, что это азот или аргон. При внезапном расширении 5 л газа до объема 6 л его температура понизилась и стала равной 4⁰С. Предполагая, что расширение было обратимым, определить какой газ содержится в баллоне.

Ответ: y = 1,4 - двухатомный газ N₂

101. Какое количество тепла потребуется для нагревания 1 м³ воздуха от 0 до 1 ⁰С при постоянном объеме и начальном давлении Р = 1,013 * 10⁵ Па? Плотность воздуха при нормальных условиях 1,29 кг/м³, удельная теплоемкость при постоянном давлении 1,01 Дж/(г*град).

Ответ:

102. Определите количество теплоты, необходимое для нагревания 5 г азота от 15 до 25 ⁰С при постоянном объеме.

Ответ:

103. Газ, расширяясь от 0,01 до 0,016 м³, при постоянном давлении 1,013*10⁵ Па поглощает 126 Дж тепла. Опреде6лите изменение внутренней энергии.

Ответ:

104. Смешано 4,03 г водорода и 32 г кислорода. Их удельные теплоемкости соответственно равны 14,3 и 0,912 Дж/(г*град). Определить потерю тепла при охлаждении этой смеси на 20 ⁰ при постоянном объеме.

Ответ:

105. Определить количество теплоты, которое необходимо для нагревания при V = const 25 г кислорода, находящегося при 350 ⁰С, от 1,013*10⁵ до 5,065*10⁵ Па.

Ответ:

106. При нормальных условиях 0,005 м³ криптона нагревают до 600 ⁰С при постоянном объеме. Каково конечное давление газа и количество тепла, затраченное на нагревание?

Ответ: ;

107. Вычислите работу, совершаемую при расширении газовой системы на 0,005 м³ и давлении 1,013 *10⁵ Па.

Ответ:

108. Какое количество работы будет совершено 1 кг СО₂ при повышении его температуры на 200 ⁰ при постоянном давлении?

Ответ:

109. При постоянном давлении 9,59 * 10⁴ Па нагревают 5 м³ азота. Определить совершенную работу, если газ расширился до 8 м³.

Ответ:

110. Какое количество теплоты потребуется, чтобы нагреть 10 г паров ртути на 10 ⁰ при постоянном давление? (Пары ртути одноатомны).

Ответ:

111. В цилиндрическом сосуде, закрытым невесомым подвижным поршнем, 1м³ водорода находится при 0 ⁰С. Внешнее давление 9,72 * 10⁴ Па. Какое количество теплоты потребуется на нагревание водорода до 300 ⁰С (Ср(Н₂) = 28,83 Дж/моль*К)?

Ответ: 370,4 кДж

112. При 15 ⁰С 0,025 м³ воздуха расширяется до 0,1 м³. Определите конечное давление газа.

Ответ: 25,3 кПа

113. Найти изменение внутренней энергии гелия, изобарно расширяющегося от 0,005 до 0,01 м³ под давление 1,96*10⁵ Па.

Ответ: 1,47 кДж

114. Вычислить работу расширения при нагревании 2 г воздуха от 0 до 1 0С при давлении 1,013*10⁵ Па. Плотность воздуха при нормальных условиях 1,29 кг/м³.

Ответ:

115. Определите количество теплоты и работу нагревания азота от 0,5 до 4 м³ при 9,32 * 10⁴ Па.

Ответ:

116. При 25 ⁰С и 1,013*10⁵ Па в сосуде находится 1 кг азота. Вычислить Q, и А при изохорном увеличении давления до 2,026*10⁵ Па и при изобарном расширении до трехкратного объема.

Ответ: а) ; ;б)

117. Вычислить работу расширения, если 10 г водорода при 50 ⁰С расширяются от 0,04 до 0,2 м³.

Ответ:

118. При 100 ⁰С 6 г кислорода занимают объем 0,004 м³. Вычислить работу при изотермическом расширении до объема 0,0045 м³.

Ответ:

119. Какое количество тепла выделится при изотермном сжатии 0,015 м³ идеального газа при 36,8 ⁰С и 1,013*10⁵ Па, если объем его уменьшится в 5 раз?

Ответ:

120. При 0 ⁰С и 5,065*10⁵ Па 0,002 м³ азота расширяются изотермически до давления 1,013*10⁵ Па. Вычислить работу и количество поглощенной теплоты.

Ответ: 1,63 кДж

121. Определить работу адиабатного сжатия 4 моль двухатомного идеального газа при повышении температуры от 15 до 25 ⁰С.

Ответ:

122. При 27 ⁰С и 10,13*10⁵ Па 8 г кислорода расширяются адиабатически до давления 1,013*10⁵ Па. Вычислить конечную температуру и работу, совершенную кислородом.

Ответ:

123. Определить температуру при адиабатическом сжатии 0,01 м³ азота до 1/10 его первоначального объема, если начальные температура 26,8 ⁰С и давление 1,013*10⁵ Па.

Ответ:

124. Вычислить работу адиабатного расширения 1 моль одноатомного идеального при понижении температуры от 100 ⁰С до 25 ⁰С. Начальное давление 10,13*10⁵ Па, конечное 2,026*10⁵ Па.

Ответ:

125. В цилиндре при 18 ⁰С и 1,013*10⁵ Па находится гремучая смесь. При изменении объема от 3,77*10^-4 до 0,302*10^-4 м3 произошел взрыв. Определить температуру и давление в момент взрыва, если сжатие происходит без обмена теплоты с окружающей средой.

Ответ:

126. При 17 ⁰С 10 г кислорода сжимаются адиабатного от 0,008 до 0,005 м³. Определить конечную температуру, затраченную работу, изменение внутренней энергии и изменение энтальпии.

Ответ: ;

127. Для определения отношения теплоемкостей газа С_p/С_V=γ был проведен следующий опыт. Баллон, содержащий газ при комнатной температуре и давлении 1,1 атм, был быстро открыт. В момент выравниваний давлений в баллоне и в окружающем воздухе баллон снова закрыли. После того как газ в баллоне принял комнатную температуру, давление в баллоне стало равным 1,03 атм. Найти значение y для газа, предполагая, что расширение газа при открытии баллона было обратимым и адиабатическим, а давление окружающего воздуха равна 1 атм.

Ответ:

128. 1 моль одноатомного идеального газа находится при температуре 298 К и давлении 1атм. В результате обратимого политропического расширения газа, для которого справедливо соотношение PV²=const, объем увеличился в четыре раза. Нагревается или охлаждается газ при таком расширении? Найти теплоту, работу и изменение внутренней энергии для этого процесса.

Ответ: T₂ = 74,5 K; ;

129. Один моль одноатомного идеального газа обратимо совершает цикл, состоящий из трех процессов А, В и С (рис.1). Укажите природу процессов А, В и С. Рассчитать теплоту, работу, изменение внутренней энергии и энтальпии для каждого процесса и для цикла в целом.

Ответ: Процесс А: А = 0,Qv = , , , , Процесс С: , , , Для цикла: , , ,

130. Один моль одноатомного идеального газа обратимо совершает цикл, состоящий из трех процессов А, В и С (рис.2). Укажите природу процессов А, В и С. Рассчитать теплоту, работу, изменение внутренней энергии и энтальпии для каждого процесса и для цикла в целом.

Ответ: Процесс А: А = 0,Qv = ,

Дата добавления: 2015-05-09