Файл: Решение Процесс изотермический Уравнение МенделееваКлапейрона универсальная газовая постоянная.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.10.2024

Просмотров: 8

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Задача № 1

Один моль идеального газа переходит из начального состояния 1 в конечное состояние 3 в результате двух изопроцессов 1-2 и 2-3. Значения давления и объема газа в состояниях 1 и 3 равны соответственно и . Найти давление, объем и температуру газа в промежуточном состоянии 2. Изобразить процессы в координатах PV, PTи VT.

Процессы: 1-2 изотермический, 2-3 изобарный.


Дано:











Решение:

Процесс изотермический: .

Уравнение Менделеева-Клапейрона:



универсальная газовая постоянная.

.

Уравнение Бойля-Мариотта: .

Процесс изобарный: .

.

Для построения графиков рассчитаем конечную температуру:





Ответ: , , .


Найти:




Задача № 2
Идеальный газ совершает замкнутый цикл, состоящий из трех процессов 1-2, 2-3 и 3-1, идущий по часовой стрелке. Значения давления и объема в состояниях 1, 2 и 3 равны соответственно Найти термический к.п.д. цикла.

Процессы: 1-2 изохорный, 2-3 адиабатный, 3-1 изобарный.


Дано:










Решение:

К.П.Д цикла количество теплоты, отдаваемое за цикл холодильнику, количество теплоты, полученное газом за цикл от нагревателя.

, так как адиабатный процесс 2 – 3 идет без теплообмена.

По первому закону термодинамики для изохорного процесса (работа газа в этом процессе равна нулю):

изменение внутренней энергии.

, число степеней свободы двухатомной молекулы.

.

Газ отдает тепло в процессе 3 – 1.

По первому закону термодинамики для изобарного процесса:

.

работа газа при изобарном процессе..

Изменение внутренней энергии идеального газа:

,



Уравнение Пуассона для адиабатного процесса:

показатель адиабаты.


.

.

.
Ответ:


Найти:





Задача 3
Идеальный газ находится в однородном поле тяжести Земли. Молярная масса газа Абсолютная температура газа меняется с высотой hпо закону . Найти давление газа Pна высотеh. На высоте h= 0 давление газа .


Дано:











Решение

Зависимость температуры от высоты:



Приращение давления

где плотность воздуха.

Уравнение Менделеева-Клапейрона:












Ответ: .


Найти:




Задача 4
Частица движется равноускоренно в координатной плоскости с начальной скоростью и ускорением . Найти модули векторов скорости , тангенциального
и нормального ускорений, а также радиус кривизны траектории в момент времени .


Дано:












Решение:





проекции начальной скорости на оси координат.

Проекции ускорения на оси координат

При равнопеременном движении:







.

Тангенциальное ускорение





Нормальное ускорение

Полное ускорение



.

.



Ответ: , , , .

Найти:














Задача 5
На однородный цилиндрический блок массой и радиусом намотана невесомая нить, к свободному концу которой прикреплен груз массой . К блоку крестообразно прикреплены четыре одинаковых невесомых стержня, на которых закреплены одинаковые грузы массой на расстоянии xот оси вращения. Грузы можно считать материальными точками. Трением в блоке можно пренебречь. Найти зависимость ускорения груза от расстояния x. Построить график этой зависимости в интервале изменения xот до . Ускорение свободного падения .

Дано:












Решение:



По второму закону Ньютона:

сила натяжения нити



Основной закон динамики вращательного движения твердого тела:

вращательный момент, по третьему закону Ньютона.

момент инерции системы

угловое ускорение блока.

Составим систему уравнений:



.
Строим график зависимость ускорения груза от

расстояния x.









Найти: