Расчетно-графическая работа по физике


           Министерство общего и профессионального образования РФ



                  Владимирский государственный университет



                      Кафедра общей и прикладной физики



                       Расчетно-графическая работа №2



                                Владимир 1998

                                    № 202

   Сколько атомов содержится в ртути: 1) количеством вещества =0,2
моль
2) массой m=1 г?

Дано:

                        Число молекул в молях вещества
            1)или
            
       2) масса одной молекулы (атома)
       

                  Тогда : 
                             
Ответ: 
        
                                    № 212

   В баллоне находится газ при температуре T1=400 К. До какой температуры
T2 надо нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в 1,5 раза?

Дано:

 Запишем для каждого из 2-х состояний газа
            уравнения состояния:
         
              

            Разделим почленно второе уравнение на первое:

                    
                 

Ответ: 
                                    № 222

   Определить  суммарную кинетическую энергию Ek поступательного движения
всех молекул газа, находящегося в сосуде вместимостью V=3л под давлением
p=540 кПа.

Дано:

       Средняя кинетич. энергия поступательного
 движения одной молекулы:

                  

           Тогда суммарная кинетическая энергия равна:
           где - число всех молекул.
                            Найдем 
                 Уравнение состояния газа:
           где - число молекул
                       
      С другой стороны  т.е.  где
                 - постоянная Больцмана
                 , откуда
                 т.е.




Ответ:  
                                    № 232

   Найти удельные сР и сV , а так же молярные СР и СV теплоемкости
углекислого газа.

Дано:

                  1. Удельные теплоемкости:
                  
 
       

       


                       Молярные теплоемкости:

                       
                       

                       
                       

Ответ: 
        
        
        
                                    № 242

   Определить среднюю длину свободного пробега  молекулы азота в сосуде,
вместимостью V=5л. Масса газа m=0,5 г.

Дано:

       Длина свободного пробега молекулы вычисля-
                  ется по формуле:
       , где - эфективное сечение.
       , где концентрацию n найдем из
            системы уравнений:
                              
                        (
                              





Ответ: 
                                    № 252

   При изотермическом расширении азота при температуре T=280К объем его
увеличился в два раза. Определить: 1) совершенную при расширении газа
работу А; 2) изменение (U внутренней энергии; 3) количество теплоты Q,
полученное газом. Масса азота m=0,2 кг.

Дано:

       1. Работа при изотермическом расширении:
            
            , где 
 
       2. Внутренняя энергия идеального газа:
 , а изменение  будет равно:
                       
                       у нас =0, т.к. Т=const, поэтому =0

3. Согласно 1-му закону термодинамики, полученное газом равно:
                 , что при =0 дает:
                 

Ответ: 
        
        
                                    № 262

   Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура Т1 теплоотдатчика в
четыре раза  (n=4) больше температуры теплоприемника. Какую долю (
количества теплоты, полученного за один цикл от теплоотдатчика, газ отдаст
теплоприемнику?

Дано:

 Теплоприемником является охладитель (холодильник) с темпера-
            турой . Поэтому можно определить КПД цикла.
       ;  
            с другой стороны ,
           где - кол-во теплоты, поступившее от нагревателя
                 - кол-во теплоты, переданное  холодильнику
            искомая доля равна:
            
            - выразим из формулы для :
             откуда ,
            поэтому:
            

Ответ: 
                                    № 272

   Какую работу А надо совершить при выдувании мыльного пузыря, чтобы
увеличить его объем от V1=8 см3 до V2=16 см3? Считать процесс
изотермическим.

Дано:

       При изменении площади мыльной пленки
 на совершена работа 
            Ввиду же двусторонности мыльной пленки
                  приращение пленки удваивается:
                             . Вычислим:
                  , здесь, , где опреде-
                             лим из 
                             , где определяется из 
            
            
.



Ответ: .
-----------------------