Раздел 5. Второе начало термодинамики. Цикл Карно

241. Двухатомный газ совершает цикл Карно. Определить термический КПД цикла, если при адиабатическом расширении газа его давление уменьшилось в два раза.

242. Трехатомный газ совершает цикл Карно. Во сколько раз изменится давление при адиабатическом расширении газа, если термический КПД цикла равен 0,2?

243. Определить термический КПД цикла Карно, если объем газа при адиабатическом расширении увеличился в два раза. Газ считать многоатомным.

244. Цикл Карно, который совершает двухатомный газ, изображен на рис.2.4. Объем газа в состоянии В равен 3 м³, а в состоянии С – 4 м³. Определить КПД цикла.

245. Двухатомный газ совершает цикл Карно (рис.2.4). Давление газа в состоянии B и C равно, соответственно, p_B = 15 кПа и p_C = 10 кПа. Определить КПД цикла.

246. Одноатомный газ совершает цикл Карно (рис.2.4). Нагреватель передал газу количество теплоты Q₁ = 50 кДж, в результате чего совершена работа А = 10 кДж. Определить, во сколько раз увеличится давление при адиабатическом сжатии газа в точке В составляет 3 м³. Определить объем газа в точке С, если КПД цикла равен

1

21 22

0,9 %.

247. Двухатомный газ совершает цикл Карно, диаграмма которого изображена на рис.2.4. Давление газа в точке С равно 50 кПа. Определить давление газа в точке В, если КПД цикла равен 20 %.

248. Газ совершает цикл Карно (рис.2.4). Температура охладителя равна 280 К. Во сколько раз изменится давление газа при адиабатическом расширении, если КПД цикла составляет 30 %. Газ считать двухатомным.

249. Трехатомный газ совершает цикл Карно. Во сколько раз изменится объем газа при адиабатическом сжатии, если 2/3 теплоты, полученной от нагревателя, отдается охладителю.

250. Одноатомный газ совершает цикл Карно. Нагреватель передал газу теплоту Q₁ = 50 кДж, в результате чего совершена работа А = 10 кДж. Определить, во сколько раз увеличится давление газа при адиабатическом сжатии.

Раздел 6. Энтропия

251. Водород массой 2 г изохорически нагрет, в результате чего давление увеличилось в 2 раза. Определить изменение энтропии газа.

252. Азот массой 4 г занимает объем 5 м³. При изобарическом расширении его объем увеличился до 9 м³. Определить изменение энтропии газа.

253. В результате изотермического расширения 10 л газа при температуре 300К его объем достиг 27 л. Давление газа в начале процесса 0,1 МПа. Определить изменение энтропии газа.

254. До какой температуры нужно довести 4 кг кислорода, находящегося при температуре 500 К, не меняя его объема, чтобы уменьшить энтропию газа на 1,31 кДж/К ?

255. При нагревании 8 г аргона его абсолютная температура увеличилась в 2 раза. Определить изменение энтропии при изохорическом и изобарическом нагревании газа.

256. При изобарическом расширении 1 кмоля гелия его объем увеличился в 4 раза. Найти изменение энтропии при этом расширении.

257. Найти изменение энтропии при охлаждении азота массой 2 г от 40 ^oС до 0 ⁰С: а) при постоянном объеме; б) при постоянном давлении.

258. Масса азота 6 г при давлении 0,1 МПа имела объем 5 л, а при давлении 0,3 МПа – объем 2 л. Переход от первого состояния ко второму был проведен в два этапа: сначала изохорически, затем изобарически. Определить изменение энтропии газа.

259. Определить изменение энтропии газа, используя данные предыдущей задачи 268, если переход от первого состояния ко второму происходит сначала изобарически, а затем изохорически.

260. При изохорическом нагревании некоторой массы двухатомного газа приращение энтропии составило 200 Дж/К. Чему будет равно приращение энтропии при изобарическом нагревании той же массы газа в том же диапазоне температур?