Դպրոցում ֆիզիկայի դասավանդման կարևորությունը. Գազի զանգվածը հաստատուն է Թեմա՝ Ներքին էներգիա

Դասի նպատակները.

Ուսումնական:

Ներկայացնել ներքին էներգիայի հայեցակարգը,
Բացահայտել մարմնի ներքին էներգիայի գիտական գաղափարական նշանակությունը՝ որպես մոլեկուլների շարժման կինետիկ էներգիայի և դրանց փոխազդեցության պոտենցիալ էներգիայի գումար։
Ուսանողներին ներկայացնել ներքին էներգիան փոխելու երկու եղանակ.
Սովորեք լուծել որակի խնդիրները

Զարգացող:

Մշակել:

Տեսական գիտելիքները գործնականում կիրառելու կարողություն
Դիտարկում և անկախություն
Ուսանողների մտածելակերպը տրամաբանական ուսումնական գործունեության միջոցով

Ուսումնական:

Շարունակել բնական երևույթների միասնության և փոխկապակցվածության մասին պատկերացումների ձևավորումը

Դասի պլան:

Մարմնի ներքին էներգիայի հայեցակարգի մոլեկուլային-կինետիկ մեկնաբանությունը:
Իդեալական գազի ներքին էներգիայի բանաձևի ստացում
Ներքինը փոխելու և աշխատանքը մեծացնելու ուղիներ

Ձևակերպել վարկածներ և եզրակացություններ անել, լուծել որակական խնդիրներ

Դասի տեսակը:

Նոր նյութ սովորելը.

Դասի ձևը՝ համակցված:

Համալիր մեթոդական աջակցություն, մուլտիմեդիա պրոյեկտոր, համակարգիչ, էկրան։

Դասավանդման մեթոդներ.

Բանավոր.
Տեսողական.
Գործնական.

Դասերի ժամանակ

Թեմա՝ Ներքին էներգիա

1. Կազմակերպչական պահ.

2. Նոր նյութի ուսուցում.

Ներքին էներգիա. Իդեալական գազի ներքին էներգիան.

8-րդ դասարանից մենք գիտենք, որ ներքին էներգիան մարմինը կազմող մասնիկների (մոլեկուլների) շարժման և փոխազդեցության էներգիան է։

Միևնույն ժամանակ, մենք բացառում ենք մարմնի մեխանիկական էներգիան որպես մեկ ամբողջություն դիտարկելուց (ենթադրում ենք, որ մարմինը անշարժ է տվյալ հղման համակարգում, և այլ մարմինների հետ նրա փոխազդեցության պոտենցիալ էներգիան հավասար է 0-ի):

Այսպիսով, մեզ հետաքրքրում է միայն մոլեկուլների քաոսային շարժման էներգիան և դրանց փոխազդեցությունը միմյանց հետ։ Ներքին էներգիան մարմնի վիճակի ֆունկցիան է, այսինքն. կախված է ջերմաստիճանից և համակարգի այլ պարամետրերից:

Ներքին էներգիան նշվում է - U.

Իդեալական գազի ներքին էներգիան.

Փորձենք հաշվարկել իդեալական գազի ներքին էներգիան։ Իդեալական գազը շատ հազվադեպ գազի մոդել է, որում մոլեկուլների փոխազդեցությունը կարող է անտեսվել, այսինքն. Իդեալական գազի ներքին էներգիան բաղկացած է միայն մոլեկուլային շարժման կինետիկ էներգիայից, որը հեշտ է հաշվարկել շարժման միջին կինետիկ էներգիայի միջոցով.

Մենք արդեն գիտենք մոլեկուլային շարժման միջին կինետիկ էներգիան.

Այս բանաձևը ճիշտ է միայն միատոմ գազի համար:

Եթե գազի մոլեկուլները երկատոմային են (մոլեկուլը նման է համր), ապա բանաձևը տարբեր կլինի.

Թե ինչու է էներգիան ավելի մեծացել, հեշտությամբ կարելի է բացատրել, եթե փաստն այն է, որ երկատոմային մոլեկուլը կարող է ոչ միայն առաջ շարժվել, այլև պտտվել։ Պտտումը, պարզվում է, նույնպես իր ներդրումն է ունենում մոլեկուլի միջին կինետիկ էներգիայի մեջ։

Ինչպե՞ս հաշվի առնել մոլեկուլների պտտման էներգիայի ներդրումը:

Պարզվում է, որ հնարավոր է ապացուցել ազատության աստիճանների վրա էներգիայի հավասարաչափ բաժանման թեորեմը, որում ասվում է, որ մոլեկուլների շարժման ազատության յուրաքանչյուր աստիճանի համար միջինում կա 1/2 կՏ էներգիա։

Որո՞նք են ազատության աստիճանները:

Մոլեկուլի տեսակ	Մոլեկուլի ինչ շարժումներ են հնարավոր	ազատության աստիճանների քանակը
միատոմ գազ	Ցանկացած շարժում կարելի է ներկայացնել որպես երեք անկախ ուղղություններով շարժումների գումար՝ x, y, z, մենք պտույտը հաշվի չենք առնում, ուստի մոլեկուլը համարում ենք mat: կետ.	3 աստիճան ազատություն
երկատոմային գազ	Բացի թարգմանական շարժումից, մոլեկուլը կարող է պտտվել նաև երկու առանցքի շուրջ (ցանկացած պտույտ կարող է ներկայացվել որպես երկու առանցքի շուրջ պտույտների գումար)։ Մենք հաշվի չենք առնում մոլեկուլի երկայնքով անցնող առանցքի շուրջ պտույտը, ուստի մոլեկուլները համարում են խսիրը։ կետեր. Մենք կարծում ենք, որ ատոմների թրթռումները մոլեկուլում չեն առաջանում:	3+2=5 աստիճան ազատություն
Գազի մոլեկուլում կա երեք կամ ավելի ատոմ:	Առկա է թարգմանական շարժում (ազատության 3 աստիճան) և հնարավոր են երեք առանցքների շուրջ պտույտներ (ազատության ևս 3 աստիճան)։ Ատոմների թրթռումներ չկան։	3+3=6 աստիճան ազատություն.

3.Որակական խնդիրների լուծում

Որակի խնդիրների լուծում (վերահսկում)

1. Մոլեկուլային թթվածինը գտնվում է 805 Պա ճնշման տակ 0,8 մ3 ծավալ ունեցող անոթում։

Իզոխորիկ սառեցման դեպքում գազի ներքին էներգիան կնվազի 100 կՋ-ով:

Որքա՞ն է թթվածնի վերջնական ճնշումը:

O2
P1 \u003d 105 Pa
V = կոնստ
V = 0,8 մ3
U = -100 Ջ
P2 - ?

Ճնշումը իջել է, P2 = P1 - P
i = 5 – ազատության աստիճանների թիվը
U1 = 5/2 (p1V); U2 = 5/2 (p2V)
U \u003d U1 - U2 \u003d 5/2 (V?p) \u003d\u003e
p=2U/5V
p2= p1- (2U/5V)
p2 = 105 Pa - (2 105J/5 0.8 m3) = 105 Pa - 0.5 105 Pa = 0.5 105 Pa = 5 104 Pa

Պատասխան՝ p2 \u003d 5 104 Pa:

2. Որոշեք, թե օդի ինչ ճնշում կհաստատվի V 1 և V2 ծավալներով երկու սենյակներում, եթե նրանց միջև դուռ բացվի:

U= 1,25 x106 Ջ.

Կլապեյրոն-Մենդելեև հավասարման կիրառման համար խնդիրներ լուծելիս չպետք է մոռանալ, որ այս հավասարումը նկարագրում է իդեալական գազի վիճակը։ Բացի այդ, պետք է հիշել, որ այս բաժնում օգտագործվող բոլոր ֆիզիկական մեծությունները վիճակագրական բնույթ են կրում: Օգտակար է, երբ սկսում ենք խնդիրներ լուծել, գծել գործընթացի էսքիզային դիագրամ՝ համապատասխան փոփոխականներով կոորդինատային առանցքների երկայնքով:

Հիմնական օրենքներ և բանաձևեր

Նյութի քանակությունը	կամ
Կլապեյրոն-Մենդելեև հավասարումը (Իդեալական գազի վիճակի հավասարումը)
Դալթոնի օրենքը
Մոլեկուլի կոնցենտրացիան
Գազերի մոլեկուլային կինետիկ տեսության հավասարումը
Գազի մեկ իդեալական մոլեկուլի միջին կինետիկ էներգիան (ներքին էներգիա)
Իդեալական գազի զանգվածի ներքին էներգիան
Մայերի հավասարումը
Մոլային ջերմային հզորությունը և դրա կապը կոնկրետի հետ
Թերմոդինամիկայի առաջին օրենքը
Գործընթացներում գազերի ընդլայնման աշխատանքը.
ադիաբատիկ
իզոթերմային
իզոբարիկ
Պուասոնի հավասարումը, որը վերաբերում է գազի պարամետրերին ադիաբատիկ գործընթացում	;
էնտրոպիայի փոփոխություն
Ջերմային արդյունավետություն Կարնո ցիկլը

Խնդիրների լուծման օրինակներ

Օրինակ 4Թթվածնի զանգված 320 գ. ջեռուցվում է մշտական ճնշման տակ 300 հազարնախքան 310 հազարՈրոշեք գազի ներծծվող ջերմության քանակը, ներքին էներգիայի փոփոխությունը և գազի ընդլայնման աշխատանքը:

Տրված է. մ=320գ=0,32կգ; T 1 =300 K; Տ 2 =310 Կ

Գտնել: Q, ΔU, A

Լուծում. մշտական ճնշման տակ գազը տաքացնելու համար պահանջվող ջերմության քանակը որոշվում է թերմոդինամիկայի I օրենքի միջոցով.

փոխարինելով թվային արժեքները և հաշվի առնելով, որ մենք ստանում ենք

Գազի ընդլայնման աշխատանքը իզոբարային գործընթացում.

(5)

և այնուհետև (5) անդամը (5) (4-ից) հանելով՝ ստանում ենք.

և փոխարինելով (3)՝ մենք գտնում ենք.

Փորձաքննություն: Q= ∆U+A; 2910Ջ= (2080 +830) Ջ

Պատասխան. Q = 2910J; Δ U = 2080J; A = 830 Ջ

Օրինակ 5. Գտե՛ք ջերմաստիճանում մեկ թթվածնի մոլեկուլի պտտման միջին կինետիկ էներգիան T=350K, ինչպես նաև զանգվածով թթվածնի բոլոր մոլեկուլների պտտվող շարժման կինետիկ էներգիան 4 գ.

Տրված է. T=350K; մ = 4գ = 4 10 -3 կգ; M = 32 կգ/կմոլ

Գտնել: b ε vrñ 0 ; E քառակուսի

Լուծում:Գազի մոլեկուլի ազատության յուրաքանչյուր աստիճանի համար կա նույն միջին էներգիան, որտեղ կ- Բոլցմանի հաստատուն; Տգազի բացարձակ ջերմաստիճանն է։ Քանի որ երկատոմային մոլեկուլի պտտվող շարժումը O2համապատասխանում է ազատության երկու աստիճանի, ապա թթվածնի մոլեկուլի պտտվող շարժման միջին էներգիան կլինի.

որտեղ Ն Ա- Ավոգադրոյի համարը; v = մ/մ- նյութի քանակությունը.

Սա փոխարինելով (3-ով)՝ մենք ստանում ենք N = N A m / M.

Այժմ մենք փոխարինում ենք սա (2):

E qr = N á ε vrñ 0 = N A (մ/մ)á ε vrñ 0 .

Փոխարինելով թվային արժեքները՝ ստանում ենք.

E KVR \u003d 6.02 10 -23 մոլ -1 4.83 10 -21 J 4 10 -3 կգ / (32 10 -3 կգ / մոլ) \u003d 364J.

Պատասխան.á ε vrñ 0 = 4.83 10 -21 J; E qr \u003d 364 J

Օրինակ 6Ինչպե՞ս կփոխվի էնտրոպիան: 2 գջրածնի զբաղեցնող ծավալը 40լջերմաստիճանում 270 հազարեթե ճնշումը կրկնապատկվում է մշտական ջերմաստիճանում, ապա ջերմաստիճանը բարձրացվում է մինչև 320Kհաստատուն ծավալով։

Տրված է. m=2գ=2 10 -3 կգ; M=2կգ/կմոլ; V \u003d 40l \u003d 4 10 -2 մ 3:

T 1 = 270K; T2=320K; P 2 \u003d 2P 1

Գտնել: Δ Ս

Լուծում:Էնտրոպիայի փոփոխությունը որոշվում է բանաձևով.

որտեղ dQգործընթացում առաջացած ջերմության քանակն է:

Էնտրոպիայի փոփոխությունը ըստ պայմանի տեղի է ունենում երկու գործընթացի պատճառով.

1) իզոթերմային և 2) իզոխորիկ. Ապա.

Ջերմության քանակությունը dQ 1Եվ dQ 2Թերմոդինամիկայի 1-ին օրենքից մենք գտնում ենք այս գործընթացների համար.

1) dQ 1 = PdV(որովհետեւ dT=0համար T=կոնստ)

Կլապեյրոն-Մենդելեև հավասարումից մենք գտնում ենք.

Հետո Եվ

որովհետեւ ժամը T=կոնստ, P 1 V 1 \u003d P 2 V 2

2) (որովհետեւ dV=0Եվ dA=0ժամը V=կոնստ)

Եվ

;

Փոխարինելով թվային արժեքները՝ ստանում ենք.

Պատասխան. Δ S = -2,27 J/K

Անկախ լուծման առաջադրանքներ

51. Տարողությամբ տարայի մեջ 10լ 27°C ջերմաստիճանում կա սեղմված օդ։ Օդի մի մասն ազատվելուց հետո ճնշումն իջել է 2 10 5 Պա. Որոշեք արձակված օդի զանգվածը: Գործընթացը համարվում է իզոթերմային:

52. Ինչ ծավալ է ընդունում խառնուրդը նորմալ պայմաններում 4 կգհելիում և 4 կգազոտ?

53. Գնդի տեսք ունեցող անոթում, որի շառավիղը 0,2 մ, լինել 80 գազոտ. Ինչ ջերմաստիճանի կարող է տաքացնել անոթը, եթե նրա պատերը կարող են դիմակայել ճնշմանը 7 10 5 Պա.

54. 27°C-ում և ճնշում 12 10 5 Պաջրածնի և ազոտի խառնուրդի խտությունը 10 գ/դմ 3. Որոշեք խառնուրդի մոլային զանգվածը։

55. Տարողությամբ տարայի մեջ 5լլինել 2 կգջրածին և 1 կգթթվածին. Որոշեք խառնուրդի ճնշումը, եթե շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը 7°C է:

56. Գազի իդեալական ճնշում 2 ՄՊա, մոլեկուլների կոնցենտրացիան 2 10 3 սմ -3. Որոշե՛ք մեկ մոլեկուլի փոխադրական շարժման միջին կինետիկ էներգիան և գազի ջերմաստիճանը։

57. Որոշեք երկատոմ գազի մեկ մոլեկուլի պտտման միջին կինետիկ էներգիան, եթե մոլեկուլների ընդհանուր կինետիկ էներգիան 1 կմայս գազը 6.02 Ջ.

58. Գտե՛ք մեջ պարունակվող բոլոր մոլեկուլների պտտման միջին կինետիկ էներգիան 0,25 գջրածին 27°C-ում:

59. Որոշե՛ք իդեալական գազի մոլեկուլների կոնցենտրացիան ջերմաստիճանում 350 հազարև ճնշում 1.0 ՄՊա.

60. Որոշեք իդեալական գազի ջերմաստիճանը, եթե նրա մոլեկուլների փոխադրական շարժման միջին կինետիկ էներգիան. 2.8 10 -19 Ջ.

61. Գտի՛ր ներքին էներգիայի աճը և ընդլայնման աշխատանքը 30 գՋրածինը մշտական ճնշման դեպքում, եթե դրա ծավալն ավելացել է հինգ անգամ: Սկզբնական ջերմաստիճան 270 հազար.

62. Ազոտի զանգված 1 կգ, որը գտնվում է ջերմաստիճանում 300 հազարսեղմել՝ ա) իզոթերմային; բ) ադիաբատիկ կերպով, ճնշումը տասնապատկելով: Երկու դեպքում էլ որոշեք սեղմման վրա ծախսված աշխատանքը: Որքան ջերմություն պետք է հաղորդվի 1 մոլթթվածին աշխատանքը կատարելու համար 10 Ջա) իզոթերմային գործընթացում. բ) իզոբարով.

63. Որոշի՛ր, թե զանգվածով որքան ջերմություն պետք է հաղորդվի ածխաթթու գազին 440 գայն տաքացնելու համար 10 հազարա) իզոխորիկ, բ) իզոբար.

64. Երբ տաքացվում է 0,5կմազոտ է փոխանցվել 1000 Ջջերմություն. Որոշեք ընդլայնման աշխատանքը մշտական ճնշման տակ:

65. Ծավալ զբաղեցնող գազ 10լճնշման տակ 0,5 ՄՊա, իզոբարային ջեռուցվել է 323Kնախքան 473K. Գտե՛ք գազի ընդլայնման աշխատանքը։

66. Ծավալ զբաղեցնող գազ 12լճնշման տակ 0.2 ՄՊա. Որոշեք գազի կատարած աշխատանքը, եթե այն տաքացվում է իզոբար կերպով 300 հազարնախքան 348K.

67. Գտե՛ք աշխատանքը և ներքին էներգիայի փոփոխությունը 0,5 ադիաբատիկ ընդլայնմամբ կգօդը, եթե դրա ծավալն ավելացվի հինգ անգամ: Սկզբնական ջերմաստիճան 17°C.

68. Որոշե՛ք հաղորդվող ջերմության քանակը 14 գազոտ, եթե այն տաքացվել է իզոբարային եղանակով 37°Сնախքան 187°C.. Ի՞նչ աշխատանք է նա անելու եւ ինչպե՞ս կփոխվի նրա ներքին էներգիան։

69. Քանի՞ անգամ կավելանա ծավալը 2 մոլՋրածինը ջերմաստիճանում իզոթերմային ընդարձակման ժամանակ 27°C, եթե ջերմությունը ծախսվել է 8 կՋ.

70. Որոշե՛ք գազի մոլային զանգվածը, եթե իզոխորային տաքացման ժամանակ ըստ 10°С 20 գգազ կպահանջվի 680 Ջջերմային և իզոբարային 1050 Ջ.

71. Ո՞րն է էնտրոպիայի փոփոխությունը 10 գօդը իզոխորիկ տաքացման ժամանակ 250 հազարնախքան 800 հազար?

72. Զանգվածով ջրածնի իզոբարային ընդարձակմամբ 20 գդրա ծավալը եռապատկվել է։ Որոշեք այս գործընթացի ընթացքում ջրածնի էնտրոպիայի փոփոխությունը:

73. Իզոխորիկ տաքացմամբ 480 գավելացել է թթվածնի ճնշումը 5 մեկ անգամ. Գտեք էնտրոպիայի փոփոխությունն այս գործընթացում:

74. Հելիումի ծավալը, զանգված 1 կգ, ավելացել է 4 անգամ՝ ա) իզոթերմային բ) ադիաբատիկ. Ո՞րն է էնտրոպիայի փոփոխությունն այս գործընթացներում:

75. Գտե՛ք էնտրոպիայի փոփոխությունը տաքացնելիս 1 կգջուր -ից 0°Cնախքան 100°Cիսկ հետո նույն ջերմաստիճանում վերածելով գոլորշու:

76. Ինչպե՞ս կփոխվի էնտրոպիան իզոթերմային ընդարձակման ժամանակ 0,1 կգթթվածին, եթե ծավալը փոխվում է 5լնախքան 10լ?

77. Որոշե՛ք էնտրոպիայի փոփոխությունը իզոբար տաքացման ժամանակ 0,1 կգազոտից 17 °Сնախքան 97°C .

78. Սառույցը ջերմաստիճանում -30°С,վերածվում է գոլորշու. Որոշեք էնտրոպիայի փոփոխությունն այս գործընթացում:

79. Ո՞րն է էնտրոպիայի փոփոխությունը 10 գօդը իզոբարային ընդարձակման ժամանակ 3լնախքան 8լ.

Ո՞րն է էնտրոպիայի փոփոխությունը 20 գօդը իզոբարային սառեցման ժամանակ 300 հազարնախքան 250 հազար?

Որակական առաջադրանքներ

81. Գազի ծավալը կրճատվել է 3 անգամ, և ջերմաստիճանը բարձրացել է 2 անգամ։ Որքա՞ն է ավելացել գազի ճնշումը. Գազը համարեք իդեալական:

82. Թթվի մեջ լուծվել է սեղմված զսպանակ։ Որքա՞ն է եղել աղբյուրի առաձգական դեֆորմացիայի պոտենցիալ էներգիան:

83. Մենք առաջարկում ենք երկու տարբերակ՝ բացատրելու ջրածնով լցված օդապարիկի բարձրացման ուժը։ Համաձայն առաջինի՝ բարձրացնող ուժի՝ Արքիմեդի ուժի։ Երկրորդի համաձայն՝ բարձրացնող ուժն առաջանում է գնդակի վերին և ստորին մասերի վրա ճնշման տարբերության պատճառով։ Ինչպե՞ս են այս բացատրությունները տարբերվում:

84. Բացատրի՛ր, թե ինչու է գազի իզոթերմային ընդարձակումը հնարավոր միայն այն դեպքում, երբ նրան մատակարարվում է ջերմության քանակություն:

85. Գոյություն ունի՞ գործընթաց, երբ ջեռուցիչից աշխատող հեղուկին փոխանցվող ողջ ջերմությունը վերածվում է օգտակար աշխատանքի:

86. Կարո՞ղ է գազի ողջ ներքին էներգիան վերածվել մեխանիկական աշխատանքի:

87. Ինչու՞ է ներքին այրման շարժիչի արդյունավետությունը կտրուկ իջնում այրվող խառնուրդի պայթուցիկ այրման ժամանակ:

88. Ինչպե՞ս կփոխվի սենյակի ջերմաստիճանը, եթե աշխատող սառնարանի դուռը բաց մնա:

89. Երբ երկատոմ գազը տաքացվում է, նրա ջերմունակությունը բարձր ջերմաստիճաններում կտրուկ ավելանում է հետագա անկմամբ: Նմանատիպ կախվածություն նկատվում է նաև բազմատոմ գազերի համար։ Ինչպե՞ս կարելի է դա բացատրել:

90. Որոշակի գազ I վիճակից անցնում է II՝ սկզբում իզոխորով, իսկ հետո՝ իզոբարի երկայնքով։ Մեկ այլ դեպքում սկզբում իզոբարի երկայնքով, ապա իզոխորի երկայնքով: Երկու դեպքում էլ նույն աշխատանքն է արվելու։

91. Ինչու՞ է պոմպը տաքանում մեքենայի անիվի անվադողը փչելիս:

92. Ինչու՞ են նույն ջերմաստիճանի մետաղը և փայտը շոշափելիս տարբեր կերպ տաքանում:

93. Կարո՞ղ եք ջուր եռացնել թղթե բաժակի մեջ:

94. Ինչու՞ են տաք վառարանի վրա ջրի կաթիլները «ապրում» ավելի երկար, քան ուղղակի տաքի վրա:

95. Ինչո՞ւ է թեյնիկի ջուրը եռալուց առաջ «աղմկում».

96. Ինչու՞ է ջուրը կափարիչով անոթում ավելի արագ եռում, քան առանց կափարիչի:

97. Կարո՞ղ է օդապարիկը Երկրի մթնոլորտում բարձրանալ անսահմանափակ բարձրության վրա:

98. Սառույցի կտորը լողում է մինչև ծայրը ջրով լցված անոթի մեջ: Արդյո՞ք ջուրը կհեղեղի, եթե սառույցը հալվի:

99. Ինչո՞ւ է փայտե մատիտը հորիզոնական լողում ջրի մեջ: Բացատրեք, թե ինչու է այն ուղղահայաց լողալու, եթե դրա ծայրերից մեկին մի կշիռ ամրացվի:

100. Նույնական կապարե գնդիկներն իջեցնում են ջրի հետ հավասար ծավալի անոթների մեջ: Մեկ անոթում՝ ջրի ջերմաստիճանը 5°C, իսկ մյուսում 50°C.Ո՞ր նավի մեջ է գնդակն ամենաարագը հատակին հասնելու:

թեստի հարցեր

21. Ի՞նչ է ատոմը, մոլեկուլը, իոնը:

22. Ի՞նչ է կոչվում թերմոդինամիկական համակարգ:

23. Որո՞նք են վիճակի պարամետրերը:

24. Ջերմոդինամիկական համակարգի ո՞ր վիճակն է կոչվում հավասարակշռված, ոչ հավասարակշռված:

25. Ի՞նչ է իդեալական գազը:

26. Ի՞նչն է բնութագրում վիճակի հավասարումը:

27. Տրե՛ք Մաքսվելի բաշխման օրենքի սահմանումը:

28. Ի՞նչ է Բոլցմանի բաշխման օրենքը:

29. Ի՞նչն է բնութագրում ամենահավանական արագությունը:

30. Որքա՞ն է միջին թվաբանական արագությունը:

31. Ի՞նչ է ջերմությունը:

32. Սահմանի՛ր թերմոդինամիկայի առաջին օրենքը.

33. Ի՞նչ իզոպրոցեսներ գիտեք:

34. Ի՞նչ է իզոթերմային պրոցեսը:

35. Ինչպե՞ս հաշվարկել իզոխորային և իզոբարային պրոցեսների գազային աշխատանքը:

36. Տրե՛ք ադիաբատիկ գործընթացի սահմանումը:

37. Ի՞նչ ֆիզիկական պարամետրեր են միացված Մայերի հավասարմամբ:

38. Որքա՞ն է մարմնի ջերմունակությունը, տեսակարար և մոլային ջերմունակությունը:

39. Ի՞նչ է ասում թերմոդինամիկայի երկրորդ օրենքը.

40. Ինչպե՞ս բարձրացնել ջերմային շարժիչի արդյունավետությունը:

9.5 Ջերմային հզորություն

1) 6 * 5 * 3 մ չափերի սենյակում օդի ջերմաստիճանը 27 0 C է 101 կՊա ճնշման դեպքում. Գտե՛ք, թե որքան ջերմություն պետք է հեռացվի այս օդից, որպեսզի նույն ճնշմամբ նրա ջերմաստիճանը իջեցվի մինչև 17 0 C:

Օդի միջին տեսակարար ջերմային հզորությունը 1,004 կՋ/(կգ·Կ) է։ Սենյակում օդի զանգվածը ենթադրվում է մշտական: Պատասխան՝ 1.06 ՄՋ։

2) Բալոնում պարունակվող ազոտից հանվում է 17000 կՋ ջերմություն. Միաժամանակ նրա ջերմաստիճանն իջնում է 800-ից մինչև 200 0 C։ Գտե՛ք փուչիկի մեջ պարունակվող ազոտի զանգվածը։ Պատասխան՝ 34,6 կգ։

3) Խողովակավոր օդատաքացուցիչում օդը տաքացվում է 10-ից 90 0 C մշտական ճնշման տակ: Գտե՛ք օդատաքացուցիչով անցնող օդի զանգվածային հոսքի արագությունը, եթե այն մատակարարվում է 210 ՄՋ/ժ ջերմությամբ:

Պատասխան՝ 2610 կգ/ժ.

4) Գտե՛ք 10 կգ ազոտի մշտական ծավալով տաքանալու համար անհրաժեշտ ջերմության քանակը 200 0 C-ից 800 0 C. Պատասխան՝ 4,91 ՄՋ.

5) Գտե՛ք վառելիքի այրման արտադրանքների միջին իզոբարային և իզոխորային մոլային ջերմային հզորությունները, երբ դրանք սառչում են 1100-ից մինչև 300 0 C: Այս այրման արտադրանքի բաղադրիչների մոլային բաժինները հետևյալն են. ; ; .

Պատասխան՝ Ջ / (մոլ Կ); Ջ / (մոլ Կ).

6) Գտեք թթվածնի միջին տեսակարար ջերմային հզորությունը մշտական ճնշման դեպքում, երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է 600 0 C-ից մինչև 2000 0 C:

Պատասխան՝ 1,1476 կՋ/(կգ Կ):

7) Գտե՛ք ածխաթթու գազի միջին մոլային իզոբարային ջերմունակությունը, երբ նրա ջերմաստիճանը 200 0 С-ից բարձրանում է 1000 0 С։

Պատասխան՝ 52,89 կՋ/մոլ։

8) 20 0 C ջերմաստիճանի և 1 ՄՊա ճնշման 12,5 մ 3 տարողությամբ բալոնում պարունակվող օդը տաքացնում են մինչև 180 0 C ջերմաստիճանում Գտե՛ք մատակարարվող ջերմությունը. Պատասխան՝ 17.0 ՄՋ։

9) Գտե՛ք թթվածնի միջին տեսակարար իզոխորային և իզոբարային ջերմային հզորությունները 1200 ... 1800 0 С ջերմաստիճանային միջակայքում։

Պատասխան՝ 0,90 կՋ / (կգ Կ); 1,16 կՋ/(կգ Կ):

10) Գտե՛ք թթվածնի միջին մոլային իզոխորային ջերմունակությունը, երբ այն տաքացվում է 0-ից մինչև 1000 0 C: Պատասխան՝ 25,3 կՋ / (կգ Կ):

11) 3 կգ կշռող ազոտից և 2 կգ կշռող թթվածնից բաղկացած խառնուրդի ջերմաստիճանը հաստատուն ծավալով նրան ջերմություն մատակարարելու արդյունքում բարձրանում է 100-ից մինչև 1100 0 C. Որոշել մատակարարվող ջերմության քանակը. Պատասխան՝ 4,1 ՄՋ։

12) բենզինի այրման արտադրանքի բաղադրությունը շարժիչի բալոնում մոլերով հետևյալն է. =21,5; =488.3; =72,5. Այս գազերի ջերմաստիճանը 800 0 C է, շրջակա միջավայրը 0 0 C: Որոշեք արտանետվող գազերի հետ ջերմային կորուստների համամասնությունը, եթե բենզինի ջերմային արժեքը 43950 կՋ / կգ է:

13) Գազային խառնուրդը բաղկացած է 2 կգ ածխաթթու գազից, 1 կգ ազոտից, 0,5 կգ թթվածնից. Գտե՛ք խառնուրդի միջին մոլային իզոբարային ջերմունակությունը 200 ... 800 0 C ջերմաստիճանային տիրույթում: Պատասխան՝ 42,86 Ջ / (մոլ Կ):

14) Գտե՛ք վառելիքի այրման արտադրանքների միջին իզոբարային և իզոթերմային մոլային ջերմային հզորությունները, երբ դրանք սառչում են 1100-ից մինչև 300 0 C: Այս այրման արտադրանքի բաղադրիչների մոլային բաժինները հետևյալն են՝ = 0,09; =0,083; =0,069; =0,758. Պատասխան՝ 32,3 Ջ / (մոլ Կ); 27.0 Ջ/(մոլ Կ):

15) Ներքին այրման շարժիչի արտանետվող գազերի բաղադրությունը մոլերով հետևյալն է. \u003d 74.8; =68; =119; =853. Գտե՛ք այս գազերի կողմից թողարկվող ջերմության քանակը, երբ դրանց ջերմաստիճանը 380-ից իջնում է 20 0 C:

9.6 Գազերի թերմոդինամիկական պրոցեսներ

1) Որքա՞ն ջերմություն պետք է հաղորդվի 0,8 մ 3 տարողությամբ բալոնում պարունակվող ածխաթթու գազին՝ ճնշումը 0,1-ից մինչև 0,5 ՄՊա բարձրացնելու համար՝ ենթադրելով = 838 Ջ / (կգ Կ): Պատասխան՝ 1,42 ՄՋ։

2) 0,3 ՄՊա ճնշման և 15 0 C ջերմաստիճանի 100 լիտր տարողությամբ բալոնում օդը մատակարարվում է 148,8 կՋ չափով ջերմությամբ. Գտե՛ք օդապարիկի վերջնական ջերմաստիճանը և օդի ճնշումը, եթե հատուկ ջերմային հզորությունը = 752 J/(kg·K): Պատասխան՝ 560 0 С; 0,87 ՄՊա:

3) օդը սկզբնական պայմաններում V 1 \u003d 0.05 մ 3, T 1 \u003d 850 K և. էջ\u003d 3 ՄՊա-ն ընդլայնվում է մշտական ճնշման տակ մինչև V 2 \u003d 0,1 մ 3 ծավալ: Գտե՛ք վերջնական ջերմաստիճանը, ներքին էներգիայի փոփոխության մատակարարվող ջերմությունը և ծավալը փոխելու համար կատարված աշխատանքը: Պատասխան՝ 1700 Կ; 619 կՋ; 150 կՋ; 469 կՋ.

Կառուցել գործընթացի գծապատկերներ

Կառուցել գործընթացի գծապատկերներ, որը տեղի է ունենում իդեալական գազի հետ, p, T և V, T կոորդինատներում: Գազի զանգվածը հաստատուն է:

Կառուցել գործընթացի գծապատկերներ, որը տեղի է ունենում իդեալական գազի հետ, p, T և p, V կոորդինատներում: Գազի զանգվածը հաստատուն է:

Կառուցել գործընթացի գծապատկերներ, որը տեղի է ունենում իդեալական գազի հետ, V, T և p, V կոորդինատներում: Գազի զանգվածը հաստատուն է:

Կառուցել գործընթացի գծապատկերներ

Կառուցել գործընթացի գծապատկերներ, որը տեղի է ունենում իդեալական գազի հետ, p, V և p, T կոորդինատներում: Գազի զանգվածը հաստատուն է:

Կառուցել գործընթացի գծապատկերներ
Կառուցել գործընթացի գծապատկերներ, որը տեղի է ունենում իդեալական գազի հետ, p, T և V, T կոորդինատներում: Գազի զանգվածը հաստատուն է:

Կառուցել գործընթացի գծապատկերներ, որը տեղի է ունենում իդեալական գազի հետ, p, V և T, V կոորդինատներում: Գազի զանգվածը հաստատուն է:

Իդեալական գազի հետ p, T և V, T կոորդինատներում կատարվող պրոցեսի գրաֆիկները: Գազի զանգվածը հաստատուն է:

Որոշեք իդեալական գազի ջերմաստիճանը 2-րդ վիճակում, եթե 2-րդ և 4-րդ վիճակները գտնվում են նույն իզոթերմի վրա: Հայտնի են T1 և T3 ջերմաստիճանները 1 և 3 վիճակներում։

[µ §]
Իդեալական գազը հաջորդաբար փոխադրվել է T1 ջերմաստիճանով 1 վիճակից 2 վիճակ՝ T2 ջերմաստիճանով, այնուհետև՝ 3 վիճակ՝ T3 ջերմաստիճանով և վերադարձվել է 1 վիճակին: Գտե՛ք T3 ջերմաստիճանը, եթե վիճակի փոփոխման գործընթացները տեղի են ունեցել, ինչպես ցույց է տրված նկարում, և Հայտնի են T1 և T2.

Իդեալական գազի մոլը ներգրավված է ջերմային գործընթացում 1 ЁC 2 ЁC 3 ЁC 4 ЁC 1, որը պատկերված է p-V կոորդինատներով: 1 ЁC 2 և 3 ЁC 4 ուղիղ հատվածների շարունակություններն անցնում են սկզբնաղբյուրով, իսկ 1 ЁC 4 և 2 ЁC 3 կորերը իզոթերմ են։ Գծե՛ք այս գործընթացը V-T կոորդինատներով և գտե՛ք V3 ծավալը, եթե հայտնի են V1 և V2 = V4 ծավալները:

[µ §]
մեկ խլուրդ իդեալական գազ, տեղափոխվում են 1-ից վիճակ 2։ Որոշեք գազի առավելագույն ջերմաստիճանը Tmax այս գործընթացում։

Մխոցի տակ գտնվող մխոցի մեջ պարփակված 20 գ հելիումը անսահման դանդաղորեն տեղափոխվում է 32 լիտր ծավալով և 4 105 Պա ճնշում ունեցող վիճակից 9 լիտր ծավալով և 15,5 105 Պա ճնշում ունեցող վիճակ: Ո՞րն է ամենաբարձր ջերմաստիճանը գազ այս գործընթացում, եթե պրոցեսի ծավալից գազի ճնշման կախվածության գրաֆիկի վրա պատկերված է ուղիղ գծով։

[µ §]
Հաստատուն զանգվածի իդեալական գազի դիրքի փոփոխությունը ցույց է տրված նկարում: 1-ին կետում գազի ջերմաստիճանը T0: Որոշեք գազի ջերմաստիճանը 2, 3, 4 կետերում։

[T2=3T0; Т3=6Т0; Т4=2Т0]
p-V դիագրամը ցույց է տալիս գազի ընդլայնման գործընթացի գրաֆիկը, որում գազը p0 ճնշմամբ և V0 ծավալով 1 վիճակից անցնում է 2 վիճակ p0/2 ճնշմամբ և 2V0 ծավալով։ p-T և V-T դիագրամների վրա նկարել համապատասխան գործընթացի գրաֆիկը:

2. Թերմոդինամիկայի հիմունքներ
ա) միատոմ գազի ներքին էներգիան

μ§ U ЁC ներքին էներգիա (J)

Բ) աշխատանքը թերմոդինամիկայի մեջ

µ§ A ЁC աշխատանք (J)

μ § μ § - ծավալի փոփոխություն

μ§ - ջերմաստիճանի փոփոխություն

Բ) թերմոդինամիկայի առաջին օրենքը

μ § DU ЁC ներքին էներգիայի փոփոխություն

μ § Q ЁC ջերմության քանակություն

μ§ - արտաքին ուժերի աշխատանքը գազի վրա

μ§ - գազային աշխատանք արտաքին ուժերի դեմ

Դ) ջերմային շարժիչի արդյունավետությունը

μ§ h ЁC կատարողականի գործակից (COP)

A ЁC շարժիչի կատարած աշխատանքը

Q1 EC ջերմության քանակըստացված ջեռուցիչից

μ§ Q2 ЁC ջերմության քանակըտեղափոխվում է սառնարան

μ § T1 ЁC ջեռուցիչի ջերմաստիճանը

Т2 ЁC սառնարանի ջերմաստիճան

Դ) ջերմության քանակը

μ§ Q ЁC ջերմության քանակություն (J)

μ§ Ջերմային հաշվեկշռի հավասարումը

Q1 EC ջերմության քանակըտրված է ավելի տաքացած մարմնի կողմից;

Q2 ЁC-ն ավելի սառը մարմնի կողմից ստացվող ջերմության քանակն է:

Ի՞նչ ծավալ է զբաղեցնում միատոմային իդեալական գազը, եթե նորմալ մթնոլորտային ճնշման դեպքում նրա ներքին էներգիան 600 Ջ է:

Գտե՛ք իդեալական գազի մոլեկուլների կոնցենտրացիան 2 լիտր տարողությամբ անոթում 27 ° C ջերմաստիճանում, եթե դրա ներքին էներգիան 300 Ջ է։

Ջրածնի ինչ զանգված կա մխոցի տակ գլանաձեւ տարայի մեջեթե մխոցի վրա մշտական ճնշման տակ 250-ից մինչև 680 Կ տաքացնելիս գազը կատարում է 400 Ջ-ի հավասար աշխատանք:

Իզոխորիկ սառեցման դեպքում ներքին էներգիան նվազել է 350 Ջ-ով: Ի՞նչ աշխատանք է կատարել գազն այս դեպքում: Որքա՞ն ջերմություն է գազը փոխանցել շրջակա մարմիններին:

Ի՞նչ աշխատանք է կատարել միատոմային իդեալական գազը և ինչպե՞ս է փոխվել նրա ներքին էներգիան գազի իզոբարային տաքացման ժամանակ 50 Կ-ում 2 մոլի քանակով: Որքա՞ն ջերմություն է ստացել գազը ջերմափոխանակման գործընթացում:

100 Կ-ով իզոբարային սառեցման դեպքում միատոմային իդեալական գազի ներքին էներգիան նվազել է 1662 կՋ-ով։ Ի՞նչ աշխատանք է կատարել գազը և որքա՞ն ջերմություն է այն փոխանցել շրջակա մարմիններին:

[-1108 կՋ; -2770 J]
Գազի ադիաբատիկ սեղմման ժամանակ կատարվել է 200 Ջ-ի աշխատանք, ինչպե՞ս և որքանո՞վ է փոխվել գազի ներքին էներգիան այս դեպքում։

Ադիաբատիկ պրոցեսի ընթացքում գազը կատարել է 150 Ջ աշխատանք։Ինչպե՞ս և որքանո՞վ է փոխվել նրա ներքին էներգիան։

[-150 Ջ]
Ի՞նչ աշխատանք կկատարի 320 գ զանգվածով թթվածինը 10 Կ իզոբարային տաքացման դեպքում.

Հաշվե՛ք 2 կգ զանգվածով ջրածնի ներքին էներգիայի աճը նրա ջերմաստիճանի 10 Կ-ով ավելացմամբ. 1) իզոխորիկ. 2) իզոբար.

160 գ կշռող թթվածնի ծավալը, որի ջերմաստիճանը 27 ° C է, կրկնապատկվել է իզոբարային տաքացման ժամանակ։ Գտե՛ք գազի աշխատանքը ընդարձակման ժամանակ, ջերմության քանակությունը, որը մտել է տաքացնող թթվածին, ներքին էներգիայի փոփոխությունը։

Գազի իզոբարային տաքացման համար 800 մոլ 500 Կ-ում նրան տրվել է 9,4 ՄՋ ջերմություն։ Որոշեք գազի աշխատանքը և նրա ներքին էներգիայի աճը:

1 լիտր տարողությամբ բալոնը պարունակում է թթվածին 107 Պա ճնշման և 300 Կ ջերմաստիճանի դեպքում: Գազին մատակարարվում է 8,35 կՋ ջերմություն: Որոշեք գազի ջերմաստիճանը և ճնշումը տաքացումից հետո:

Երբ իդեալական գազի վրա կիրառվում է 125 կՋ ջերմություն, գազը արտաքին ուժերի դեմ գործում է 50 կՋ: Որքա՞ն է գազի վերջնական ներքին էներգիան, եթե նրա էներգիան մինչև ջերմության քանակությունը ավելացնելը հավասար է 220 կՋ-ի:

32 գ կշռող թթվածինը գտնվում է փակ տարայի մեջ 0,1 ՄՊա ճնշման տակ 17 0C ջերմաստիճանում։ Տաքացնելուց հետո անոթում ճնշումը կրկնապատկվել է։ Գտե՛ք՝ 1) նավի ծավալը. 2) ջերմաստիճանը, որով տաքացվում է գազը. 3) գազին հաղորդվող ջերմության քանակը.

Որքա՞ն ջերմություն է պահանջվում 14 գ կշռող մոլեկուլային ազոտի ծավալի իզոբարային ավելացման համար, որն ունի տաքացումից առաջ 27 0C ջերմաստիճան, 2 անգամ։

Օդի ադիաբատիկ ընդարձակումով կատարվել է 500 Ջ աշխատանք։Ո՞րն է օդի ներքին էներգիայի փոփոխությունը։

[-500 Ջ]
Կոմպրեսորային բալոնում 8 մոլ հելիումի ադիաբատիկ օդային սեղմումով կատարվել է 1 կՋ աշխատանք։ Որոշեք գազի ջերմաստիճանի փոփոխությունը:

64 գ թթվածնի O2-ի ադիաբատիկ ընդլայնմամբ, որը գտնվում է նորմալ պայմաններում, գազի ջերմաստիճանը բարձրացել է 2 անգամ։ Գտեք՝ ներքին էներգիայի փոփոխություն; գազի ընդլայնման աշխատանքներ.

[-11,3 կՋ; 11,3 կՋ]
1,4 կգ կշռող ազոտի ջերմաստիճանը ադիաբատիկ ընդարձակման արդյունքում իջել է 20 0C-ով։ Ի՞նչ աշխատանք է կատարում գազը ընդարձակման ժամանակ:

Մոլեկուլային թթվածինը նորմալ պայմաններում զբաղեցնում է 2 մ3 ծավալ։ Երբ գազը սեղմվում է առանց միջավայրի հետ ջերմափոխանակության, կատարվում է 50,5 կՋ աշխատանք։ Ո՞րն է թթվածնի վերջնական ջերմաստիճանը:

[T1 (1+ 2A / 5p1V1) = 300,3 Կ]

87 կգ կշռող օդը տաքացվում է 10 0C-ից մինչև 30 0C։ Որոշեք օդի ներքին էներգիայի փոփոխությունը: Օդի մոլային զանգվածը պետք է ընդունել հավասար 2,910 -2 կգ/մոլ, իսկ օդը պետք է համարել երկատոմային (իդեալական) գազ։

Գտե՛ք հելիումի ներքին էներգիայի փոփոխությունը գազի իզոբարային ընդարձակման ժամանակ 10 լիտր սկզբնական ծավալից մինչև 15 լիտր վերջնական ծավալը։ Գազի ճնշում 104 Պա:

Մոլեկուլային թթվածինը 0,8 մ 3 ծավալ ունեցող անոթում գտնվում է 105 Պա ճնշման տակ: Իզոխորիկ սառեցման դեպքում գազի ներքին էներգիան նվազում է 100 կՋ-ով: Ո՞րն է թթվածնի վերջնական ճնշումը:

Երբ երկու տիեզերանավ նստում են, նրանց բաժանմունքները փոխկապակցված են: Առաջին կուպեի ծավալը 12 մ 3 է, երկրորդինը՝ 20 մ 3։ Ճնշումը և օդի ջերմաստիճանը խցիկում համապատասխանաբար 0,98105 Պա և 1,02105 Պա, 17 oC և 27 oC են։ Ինչպիսի՞ օդային ճնշում կսահմանվի համակցված մոդուլում: Որքա՞ն կլինի նրանում օդի ջերմաստիճանը:

Որքա՞ն է 10 մոլ միատոմ գազի ներքին էներգիան 27°C ջերմաստիճանում:

Որքա՞ն է փոխվում 200 գ կշռող հելիումի ներքին էներգիան 20 ° C-ով ջերմաստիճանի բարձրացմամբ:

[12,5 կՋ-ում]
Որքա՞ն է հելիումի ներքին էներգիան, որը լցնում է 60 մ3 ծավալով օդապարիկը 100 կՊա ճնշման դեպքում:

Իդեալական գազի երկու մոլ իզոթերմորեն սեղմվում են 300 Կ-ում մինչև իրենց սկզբնական ծավալի կեսը: Ի՞նչ աշխատանք է կատարում գազը: Դիտարկվող գործընթացը որակապես պատկերե՛ք p, V գծապատկերի վրա։

[-3,46 կՋ]
Որոշ գործընթացում գազը կատարել է 5 ՄՋ-ի հավասար աշխատանք, իսկ ներքին էներգիան նվազել է 2 ՄՋ-ով։ Որքա՞ն ջերմություն է փոխանցվում գազին այս գործընթացում:

Գազին 300 Ջ ջերմություն փոխանցելիս նրա ներքին էներգիան պակասել է 100 Ջ–ով։ Ի՞նչ աշխատանք է կատարել գազը։

Միատոմային իդեալական գազի 0 մոլը տաքացվում է մինչև 50°C: Գործընթացը isobaric է: Որքա՞ն ջերմություն է ստանում գազը:

Միատոմային իդեալական գազը ջեռուցիչից ստացել է 2 կՋ ջերմային էներգիա։ Որքա՞ն է փոխվել նրա ներքին էներգիան: Գործընթացը isobaric է:

[1200 J-ում]
Գազին փոխանցվում է 200 Ջ ջերմություն, իսկ արտաքին ուժերի դեմ գազը կատարում է 200 Ջ աշխատանք։ Ո՞րն է գազի ներքին էներգիայի փոփոխությունը:

[50 կՋ-ի դիմաց]
Որքա՞ն է փոխվել գազի ներքին էներգիան, որն աշխատել է 100 կՋ՝ ստանալով 135 կՋ ջերմության քանակը։

[35 կՋ-ում]

Գազի վրա կատարված աշխատանքը եղել է 25 կՋ։ Այս գործընթացում գազը ստացե՞լ է, թե՞ ջերմություն է տվել: Ի՞նչ է իրականում ջերմության քանակը:

[-50 կՋ]
280 գ կշռող ազոտը տաքացրել են մշտական ճնշման տակ մինչև 1000 C։ Որոշել ընդլայնման աշխատանքը։

Որոշել 20 լիտր գազի ընդլայնման աշխատանքը իզոբարային տաքացման ժամանակ 300 Կ-ից մինչև 393 Կ. Գազի ճնշումը 80 կՊա է։

159 Կ իզոբարային տաքացմամբ գազով, որի զանգվածը 3,47 կգ է, աշխատանք է կատարվել 144 կ Ջ։ Գտե՛ք գազի մոլային զանգվածը։ Ի՞նչ է այս գազը:

Մխոցից ներքեւ գտնվող մխոցում թթվածին կա: Սահմանել նրա զանգվածը, եթե հայտնի է, որ թթվածինը 273 Կ-ից մինչև 473 Կ տաքացնելիս կատարված աշխատանքը 16 կՋ է։ Անտեսեք շփումը:

Որքա՞ն է փոխվել գազի ներքին էներգիան, եթե նրան տրվել է 20 կՋ ջերմություն, և դրա վրա կատարվել է 30 կՋ աշխատանք։

[50 կՋ-ի դիմաց]
Գազի վրա կատարված աշխատանքը եղել է 75 կՋ, մինչդեռ նրա ներքին էներգիան աճել է 25 կՋ-ով։ Այս գործընթացում գազը ստացե՞լ է, թե՞ ջերմություն է տվել: Ի՞նչ է իրականում ջերմության քանակը:

Որքա՞ն ջերմություն պետք է փոխանցվի գազին, որպեսզի նրա ներքին էներգիան ավելանա 45 կՋ-ով, իսկ գազը աշխատի 65 կՋ-ով:

500 Կ-ում 800 մոլ նյութի քանակով գազի իզոբարային տաքացման համար նրան տրվել է 9,4 ՄՋ ջերմություն։ Որոշեք գազի աշխատանքը և նրա ներքին էներգիայի աճը:

Մխոցի տակ գտնվող մխոցում 1,25 կգ օդ կա։ Այն մշտական ճնշման տակ 40 C տաքացնելու համար ծախսվել է 5 կՋ ջերմություն։ Որոշեք օդի ներքին էներգիայի փոփոխությունը (M = 0,029 կգ / մոլ):

Ինչ աշխատանք կկատարի գազը՝ ընդլայնվելով 3 ատմ մշտական ճնշման դեպքում։ 3 լ ծավալից մինչև 18 լ ծավալ: Ի՞նչ աշխատանք կկատարվի 5-ից մինչև 150 C իզոբարային տաքացման տակ 6 կգ օդի ընդլայնմամբ:

1,2 105 Պա մշտական ճնշման տակ գտնվող փուչիկը 1 լիտր ծավալից փչվել է 3 լիտր ծավալի: Ի՞նչ աշխատանք է կատարվել։

5 գ հելիումի ադիաբատիկ սեղմումով կատարվում է 249,3 Ջ աշխատանք։Որքա՞ն էր հելիումի ջերմաստիճանը, եթե սկզբնական ջերմաստիճանը 293 Կ էր։ Հելիումի մոլային զանգվածը 4 10 ЁC3 կգ / մոլ է:

Մխոց բեռնված, որի զանգվածը 50 կգ է, իսկ հիմքի մակերեսը՝ 0,01 մ2, գտնվում է բալոնի մեջ, որի մեջ գազը տաքացվում է։ Մխոցը դանդաղ բարձրանում է, իսկ գազի ծավալն ավելանում է 2 լիտրով։ Հաշվե՛ք գազի կատարած աշխատանքը։

500 Կ 800 մոլ գազի իզոբարային տաքացման համար նրան ասել են, որ ջերմության քանակը 9,4 ՄՋ է: Որոշեք գազի ներքին էներգիայի փոփոխությունը:

Գազի տաքացման վրա ծախսվել է 60 Ջ էներգիա, որն ուղեկցվել է դրա ընդլայնմամբ 3 x 104 Պա մշտական ճնշմամբ, տաքացման ժամանակ գազի ծավալն ավելացել է 1,5 լիտրով։ Ինչպե՞ս է փոխվել գազի ներքին էներգիան:

Իդեալական գազի մեկ մոլը իզոխորիկ կերպով տեղափոխվում է 1-ից վիճակ 2, մինչդեռ ճնշումը նվազում է 1,5 անգամ։ Այնուհետև գազը իզոբարային եղանակով տաքացրել են մինչև 300 Կ նախնական ջերմաստիճանը։ Ի՞նչ աշխատանք է կատարել գազը կատարված անցումների արդյունքում։

Իդեալական գազի մեկ մոլն ավարտում է փակ պրոցեսը, որը բաղկացած է երկու իզոխորից և երկու իզոբարից։ 1-ին կետում ջերմաստիճանը հավասար է T1-ի, 3-րդ կետում՝ C T3-ի: Որոշեք գազի կատարած աշխատանքը մեկ ցիկլում, եթե 2-րդ և 4-րդ կետերը գտնվում են նույն իզոթերմի վրա:

Մեկ մոլ իդեալական գազ գտնվում է մխոցի տակ գտնվող մխոցում T1 ջերմաստիճանում: Գազը մշտական ճնշման տակ տաքացվում է մինչև T3 ջերմաստիճան: Այնուհետև գազը սառչում է մշտական ճնշման տակ, որպեսզի դրա ծավալը կրճատվի մինչև իր սկզբնական արժեքը: Ի վերջո, մշտական ծավալով գազը վերադարձվում է իր սկզբնական վիճակին: Ի՞նչ աշխատանք է կատարում գազը այս գործընթացում:

Նկարում ներկայացված են երկու փակ պրոցեսներ, որոնք տեղի են ունենում իդեալական գազի դեպքում.

[Ընթացքի մեջ է 3 Q 2 Q 4 - 3]
Զանգվածային մ իդեալական գազ, որը գտնվում է ջերմաստիճանում, սառչում է իզոխորիկ այնպես, որ ճնշումը իջնի n անգամ։ Այնուհետեւ գազը ընդլայնվում է մշտական ճնշման տակ: Վերջնական վիճակում նրա ջերմաստիճանը հավասար է սկզբնականին։ Որոշեք գազի կատարած աշխատանքը: Գազի մոլային զանգված Մ.

[µ §]
Իդեալական գազի չորս մոլերը լրացնում են նկարում ներկայացված գործընթացը: Ո՞ր տարածքում է գազի աշխատանքը առավելագույնը. Ինչ է այս աշխատանքը:

Իդեալական գազի մեկ մոլն ավարտում է նկարում ներկայացված գործընթացը: Գտեք գազի կատարած աշխատանքը մեկ ցիկլով:

Որոշեք ջրի ջերմաստիճանը, որը հաստատվել է 39 լիտր ջուր 20 °C-ում և 21 լիտր ջուր 60 °C ջերմաստիճանում խառնելուց հետո:

Քանի՞ լիտր ջուր պետք է ավելացնել 95 °C ջերմաստիճանում 30 լիտր ջրին 25 °C ջերմաստիճանում 67 °C ջերմաստիճանով ջուր ստանալու համար:

507 Կ տաքացվող անագի կտորը բաց է թողնվում 20 °C ջերմաստիճանում 2,35 կգ ջուր պարունակող տարայի մեջ; անոթում ջրի ջերմաստիճանն ավելացել է 15 Կ-ով։ Հաշվե՛ք անագի զանգվածը։ Անտեսեք ջրի գոլորշիացումը:

0,090 կգ քաշով պողպատե գայլիկոնը, որը տաքացվում է պնդացման ժամանակ մինչև 840 °C, իջեցվում է մեքենայի յուղ պարունակող տարայի մեջ 20 °C ջերմաստիճանում։ Որը վերցնելու յուղի քանակըայնպես, որ դրա վերջնական ջերմաստիճանը չգերազանցի 70 °C.