Пример оформление задачи

Задача №_________.

Определить изменение внутренней энергии льда массойm=5кг в процессе его таяния (плавление) при нормальных условиях.

Дано: m=5кг P0=1.01Па T=2730 K	Решение Изменение внутренней энергии определяем из первого закона термодинамики:. Для таяния льда необходима теплота . Масса образовавшейся водыбудет равна массе льдаm. Объем воды V2, образовавшейся из льда V1, будет меньше, так как плотность водыбольше плотности льда. При плавлении льда совершается работа Учитывая, что, определяем,. Следовательно РаботаA= Q=3.32=1.7(Дж), A=, Ответ:
Найти .

Контрольная работа №2

121. На поверхность воды выливают каплю оливкового масла массой 0.08 мг, которая образует масляную пленку – круг площадью 200 см². Принимая, что толщина пленки – величина того же порядка, что диаметр молекулы масла, вычислить ее значение.

122. Средняя длина свободного пробега молекулы водорода при нормальных условиях 1,12·10^-7 м. Для азота при тех же условиях она составляет 6,0·10^-8 м. Определить число столкновений каждой молекулы с другими за секунду для водорода и азота.

123. Определить высоту подъема над уровнем моря, если барометр показывает 737, 290мм рт. ст. Давление на уровне моря считать равным 760 мм рт. ст., изменения температуры с высотой не учитывать.

124. Газ при давлении 8,1·10⁵ Па и температуре 12ºС занимает объем 855 л. Каким будет давление, если та же масса газа при температуре 320 К займет объем 800 л?

125. Сосуд, содержащий газ под давлением 1,4·10⁵ Па соединили с пустым сосудом объемом 6 л. После этого в обоих сосудах установилось давление 1·10⁵ Па. Найти объем первого сосуда. Процесс изотермический.

126. Определить температуру воды, установившуюся после смешения 39 л воды при 20ºС и 21 л воды при 60ºС.

127. Пуля массой 9г вылетает из ствола винтовки со скоростью 850м/с, масса порохового заряда 4г. Определить к.п.д. выстрела.

128. Сколько тепла выделится при конденсации 200 г водяного пара с температурой 100ºС и при охлаждении полученной воды до 20ºС?

129. В сосуд, содержащий 0,8 л воды при 15ºС, вылили 0,2 кг расплавленного свинца при температуре 327ºС. При этом 1г воды обратился в пар. До какой температуры нагрелась находящаяся в сосуде вода?

130. По железной проволоке длиной 6 м пропущен электрический ток. Проволока накалилась докрасна и удлинилась на 37 мм. На сколько градусов повысилась ее температура?

131. Найти среднюю квадратичную скорость молекулы газа, имеющую плотность 1,8 кг/м³ при давлении 1,5 атм.

132. Вычислить среднюю квадратичную скорость и полную кинетическую энергию молекул углекислого газа при температуре 223 К.

133. Некоторая масса газа при давлении 950мм рт.ст. и температуре 300 К занимает объем 0,6 м³. Найти объем газа при нормальных условиях.

134. Сосуд объемом 12 л, содержащий газ при давлении 4·10⁵ Па, соединяют с другим сосудом объемом 3 л, из которого полностью откачан воздух. Найти конечное значение давления. Процесс изотермический.

135. Сколько литров воды при 95ºС нужно добавить к 30 л воды при 25ºС, чтобы получить воду с температурой 67ºС?

136. Трамвайный вагон массой 12,5 т, имеющий скорость 28,8 км/ч, тормозит и останавливается. Насколько нагревается его 8 чугунных тормозных колодок, если масса каждой колодки 9 кг и на их нагревание затрачивается 60% кинетической энергии вагона?

137. В сосуд, содержащий 30 л воды, впускают 1,85 кг водяного пара при 100ºС. После конденсации пара температура воды в сосуде повысилась до 37ºС. Найти первоначальную температуру воды. Теплоемкость сосуда не принимать во внимание.

138. Вычислить расстояние между молекулами воды при 4ºС.

139. Стеклянная колба вмещает при 0ºС 250 см³ ртути. Сколько ртути выльется, если нагреть колбу с ртутью до 100ºС?

140. Какой потенциальной энергией обладает пружина, если для ее удлинения на 10 см понадобилась сила в 100 Н?

141. Вычислить среднее расстояние между молекулами идеального газа при нормальных условиях.

142. Углекислый газ подают по газопроводу при давлении 4 атм. и температуре 300 К, причем через поперечное сечение трубы площадью 8 см² за 20 мин прошло 8,4 кг газа. Определить скорость протекания газа по трубе.

143. Объем сосуда 3000 см³, объем цилиндра разрежающего насоса 200 см³. После 48 ходов поршня в сосуде установилось давление 35 мм рт.ст. Каково было первоначальное давление газа в сосуде? Изменениям температуры пренебречь.

144. Газ занимал объем 12,32 л. Его охладили при постоянном давлении на 45 К и объем его стал равен 10,52 л. Какова была первоначальная температура газа?

145. Стальное сверло массой 0,09 кг, нагретое при закалке до 840ºС, опущено в сосуд, содержащий машинное масло при 20ºС. Какое количество масла следует взять, чтобы его конечная температура не превысила 70ºС?

146. Насколько нагреется медная пластина площадью 28 (см²) при нарезании в ней резьбы с шагом 0,5 мм, если к воротку приложен вращающий момент 7,6 Нм? Потери тепла не учитывать.

147. Какой вид топлива используется в тепловой установке, в которой за 1,5 ч работы с к.п.д. 0,2 при развиваемой мощности 25,2 кВт сожжено 33 кг горючего? Какова его удельная теплота сгорания?

148. Давление водяного пара при 15ºС равно 1280 Па, объем 5,76 л. Каким будет давление пара, если температура повысится до 27ºС, а объем увеличится до 8 л?

149. Какое количество тепла нужно затратить, чтобы 8 кг льда при 30ºС довести до точки плавления, расплавить и образовавшуюся воду нагреть до 60ºС?

150. При температуре 50ºС стеклянная банка имеет объем 3500 см³. Насколько уменьшится ее объем при охлаждении до 10ºС?

151. Сосуд объемом 12 л, содержащий газ при давлении 4·10⁵ Па, соединяют с другим сосудом объемом 3 л, из которого полностью откачан воздух. Найти конечное значение давления. Процесс изотермический.

152. Какое давление создает 40 л кислорода при температуре 103ºС, если при нормальных условиях эта же масса газа занимает объем 13,65 л? Чему равна масса газа?

153. Резиновая камера содержит воздух при давлении 780 мм рт.ст. Камеру сжимают так, что объем ее, уменьшается на 2/5 прежней величины. Каким будет теперь давление? Температуру и массу газа считать неизменными.

154. Воздух, находящийся при температуре 13ºС под давлением 1,5 атм, был подвергнут адиабатному сжатию, причем его объем уменьшился в 12 раз. Найти конечные давления, температуру и работу, совершенную при сжатии 1 кг газа.

155. С какой средней скоростью движется грузовик, двигатель которого при развиваемой мощности 76,5 кВт израсходовал на пути 120 км 64 л бензина? К.п.д. двигателя 32%.

156. Сосуд с водой нагревают на электроплитке от 20ºС до кипения за 20 мин. Сколько нужно времени, чтобы при тех же к.п.д. и режиме работы плитки 20% воды обратилось в пар?

157. Вычислить диаметры каналов капиллярных трубок, если известно, что вода при 293⁰К поднимается в них соответственно на высоту 25 мм, 50 и 80 мм.

158. В железном сосуде массой 100 г находится 500 г воды и 200 г льда при общей температуре 0ºС. Сколько нужно добавить воды при 100ºС, чтобы общая температура воды в сосуде повысилась до 32ºС?

159. Стеклянная колба при 0ºС вмещает 100 г жидкости, а при 150ºС – 97,8 Определить коэффициент объемного расширения жидкости.

160. При температуре 150ºС площадь медного листа равна 1 м². Вычислить площадь листа при 10ºС.

161. При каких температурах молекулы кислорода имеют среднюю квадратичную скорость 200м/с, 700м/с? На сколько изменится внутренняя энергия 1 кг газа при переходе от более высокой из найденных температур к более низкой?

162. Определить плотность воздуха на высоте 10 км над уровнем моря при 48ºС и давлении 3·10⁴Па, если на уровне моря атмосферные условия нормальные

163. В вертикально поставленном цилиндре под поршнем находится 300см³ газа. Масса поршня 6,75 кг, его площадь равна 25 см². На поршень поставили гири, и он опустился, сжав газ до объема 212 см³. Найти массу гирь. Процесс изотермический, атмосферное давление нормальное.

164. Построить графики изотермического процесса в координатах P,V;P,T;V,T.

165. В сосуд, содержащий 2,35 кг воды при 20ºС опускают кусок олова, нагретого до 507^оК; температура воды в сосуде повысилась на 15^оК. Вычислить массу олова. Испарением воды пренебречь.

166. При сверлении металла ручной дрелью сверло массой 50г за 3 мин непрерывной работы нагрелось на 70,5^оК. Считая, что на нагревание сверла пошло 15% всей затраченной энергии, определить развиваемую при сверлении мощность.

167. В перегонный куб с к.п.д. 33% было налито 20 л воды при 283^оК. Какое количество дистиллированной воды можно получить, если израсходовать в топке куба 2 кг нефти?

168. Какое количество тепла нужно затратить, чтобы расплавить 100г льда при 0ºС? 100 г льда при 20ºС?

169. На примусе с к.п.д. 30% растопили 0,5 кг льда, взятого при 0ºС, и образовавшуюся при этом воду нагрели до 100ºС. Определить количество израсходованного керосина.

170. Чему равны средняя квадратичная скорость и средняя энергия поступательного движения азота, если 2,5 кг его, занимая объем 3,2 м³, создает давление 1,5·10⁵ Па? Какова энергия молекул всей массы газа.

171. Комната с печным отоплением теряет через стены и окна 40 кДж тепла в минуту. Какое количество дров нужно сжечь, чтобы поддерживать в комнате неизменную температуру в течении суток, если к.п.д. печи равен 22%?

172. В цилиндре под поршнем изотермически сжимают 0,9 г ненасыщенного водяного пара при температуре 29ºС. Каков будет объем пара, когда начнется конденсация?

173. Загрузка нефтяного танкера производилась при температуре 30ºС, причем в один из отсеков было налито 1600 м³ нефти. Насколько уменьшится объем нефти той же массы при 5ºС?

174. При температуре 150ºС площадь медного листа равна 1 м². Вычислить площадь листа при 10ºС.

175. Имеется по 100 см³ спирта и эфира при температуре 15ºС. Какое количество теплоты необходимо затратить для того, чтобы превратить эти жидкости в пар?

176. В 1 см³ газа содержится 1,45·10¹²молекул, средняя кинетическая энергия которых при поступательном движении равна 1,242·10^-20Дж. Определить давление, оказываемое газом на стенки сосуда.

177. Сосуд объемом 12 л, содержащий газ при давлении 4·10⁵ Па, соединяют с другим сосудом объемом 3 л, из которого полностью откачан воздух. Найти конечное значение давления. Процесс изотермический.

178. При изотермическом расширении газ изменил объем от 1 до 5 л. Определить работу, которую совершил газ при этом, если давление равно 10⁵Н/м².

179. Найти изменение энтропии при плавлении 1 кг льда, находящегося при 0ºС.

180. На какую высоту поднимется спирт в капилляре, радиус которого равен 0,02 см?

181. Какое количество теплоты необходимо затратить для того, чтобы превратить 15 кг льда, взятого при температуре 50ºС, в пар при температуре 120ºС? Удельная теплоемкость пара равна 3349 Дж/кг ºС.

182. В баллоне находилось 10 кг азота при давлении 100 ат. Какое количество азота взяли из баллона, если окончательное давление стало равно 25 ат? Температуру азота считать постоянной.

183. Найти давление, производимое аргоном в сосуде объемом 10м³ при температуре 27ºС ( а=1,3·10⁵Нм⁴/кмоль², в=0,03 м³/кмоль)

184. Вследствие адиабатического сжатия 0,1 кг кислорода нагревается от 10 до 60ºС. Какую энергию приобретает при этом газ?

185. Сколько времени потребуется, чтобы нагреть 1,55 л воды от 293⁰К до 373⁰К, если горелка потребляет 0,3 кг спирта в час, а к.п.д. ее 24%.

186. Найти к.п.д. двигателя автобуса, расходующего 63 кг лигроина за 2,5 ч работы при средней мощности 70 кВт.

187. Подсчитайте количество теплоты, поглощенное при изотермическом расширении 0,05 кг кислорода при температуре 15ºС от нормального давления до давления, при котором газ занимает объем 0,1 м³.

188. Найти прирост энтропии при превращении 1 кг воды при 0ºС в пар при 100ºС.

189. Лампочка накаливания, расходующая N=54 Вт погружена в прозрачный колориметр, содержащийV= 650 см³ воды. За=3 мин вода нагревается наt=3,4ºС. Какая часть расходуемой лампочкой энергии пропускается колориметром наружу в виде энергии излучения?

190. Определить максимально допустимое значение линейной скорости при вращении тонкого свинцового кольца, если предел прочности свинца 2·10⁷Па, а его плотность=11,3·10³ кг/м³.

191. Вычислить плотность ртути при 150⁰С и –30ºС.

192. В сосуде находилось 0,4 кг воды при температуре 4ºС . В него влили 20 дм³ спирта при температуре 10ºС и 100мл эфира при температуре 10ºС. Определить температуру смеси. Нагреванием сосуда пренебречь.

193. Определить среднюю длину свободного пробега молекул углекислого газа при температуре 100ºС и давлении 0,1 мм рт. ст. Диаметр молекулы углекислого газа принять равным 3,2·10 ^-8см.

194. В 1 см³ газа при температуре 227ºС содержится 1,45·10¹⁴молекул. Какое давление создают эти молекулы в сосуде? Давление выразить в мм рт. ст.

195. Найти критическую температуру и давление аргона, если для него постоянные в уравнении Ван-дер-Ваальса равны а=1,35·10⁵ Нм⁴/кмоль² и в=0,0323 м³/кмоль.

196. Определить потенциальную энергию поверхностного слоя ртути (в джоулях) на площади в 10 см².

197. Какое количество теплоты затрачивается на нагревание одного моля азота при постоянном объеме на 100ºС?

198. Газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя равна 100ºС. Какова температура холодильника, если ¾теплоты, получаемой от нагревателя, газ отдает холодильнику?

199. Сколько частиц находиться в 1 г наполовину диссоциированного кислорода?

200. При 0ºС алюминиевая пластина имеет размеры 15080 (мм²). Вычислить площадь при температуре 600ºС.

201. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. В результате кругового процесса газ совершил работу в 9,8 10⁴Дж и отдал холодильнику количество теплоты, равное 4,19 10⁴Дж. Определить к.п.д. цикла.

202. В баллоне находится идеальный газ, при давлении 4^.10⁷Па и температуре 300⁰ К, затем 3/5 содержащегося в баллоне газа выпустили, и температура понизилась до 240⁰К. Под каким давлением находится в баллоне газ?

203. Какое количество воды можно нагреть от 288⁰К до температуры кипения на газовой горелке с к.п.д. 40 % если сжечь 100л природного газа?

204. Определите мощность газогенератора, работающего на природном горючем газе и потребляющего за 3,5 ч работы 140м³газа. К.п.д. установки 30%.

205. Температура воздуха 20⁰С, точка росы 12⁰С. Найти абсолютную и относительную влажность воздуха.

206. Определите, какое количество теплоты необходимо для нагревания 1 кг водорода на 10⁰С при постоянном давлении.

207. При обработке на токарном станке железный цилиндр нагрелся до 120⁰С. Диаметр его стал при этом равен 160мм. Чему он был равен при комнатной температуре в 20⁰С?

208. В закрытом сосуде емкостью в 1Дм³находится 900г воды и 1,6 кг кислорода. Найти давление в сосуде при температуре 500⁰С, зная, что при этой температуре вся вода обращается в пар.

209. В прямоугольную ванночку, длина которой 20мм, ширина 15мм, налили керосин. Определить потенциальную энергию поверхностного слоя керосина.

210. Найти длину медной проволоки, которая, будучи подвешена вертикально, начинает рваться под действием собственного веса. Предел прочности меди взять равным 245^.10⁶н/м².

211. Скольким джоулям равна работа при увеличении вдвое объема одного моля какого-либо идеального газа при температуре 300⁰К?

212. При 0⁰С бак вмещает 12,3 кг глицерина, а при 20⁰С – 12,2 кг. Вычислить коэффициент линейного расширения вещества, из которого подготовлен бак.

213. При каком абсолютном удлинении стальной стержень длинной 2 м и сочетании 10мм²обладает потенциальной энергией 4,4^.10^-2Дж?

214. При 25⁰С относительная влажность воздуха в помещении равна 70 %. Сколько влаги выделится из каждого кубического литра воздуха при понижении температуры до 16⁰С?

215. Каков к.п.д. холодильника, если для охлаждения 2 кг воды от 282,5⁰К до точки замерзания потребовалось испарить 73г фреона?

216. Чугунный нагретый брусок массой 0,2 кг опускают в сосуд, содержащий 0,8 кг керосина при 15⁰С. Окончательная температура керосина стала равной 20⁰С. Определить первоначальную температуру бруска.

217. Зная, что диаметр молекулы кислорода 2,98^.10^-10м, подсчитать длину цепочки из молекул, находящихся в 0,5см³кислорода при нормальных условиях, если эти молекулы расположить вплотную в один ряд.

218. Резиновая камера содержит воздух при температуре 300⁰К и нормальном атмосферном давлении. На какую глубину нужно опустить камеру в воду с температурой 277⁰К, чтобы ее объем увеличился вдвое?

219. Найти объем, который занимают 12г азота при давлении 30атм и температуре 0⁰С.

220. При изменении температуры газа от 286 до 325⁰К его давление повысилось на 120мм.рт.ст. Найти первоначальное давление газа. Процесс изохорический.