Водяной пар находится в теплоизолированной камере при тем пературе $T = 300 К$. Там же находится вода, масса которой мала по сравнению с массой пара. В процессе адиаба тического сжатия температура пара возрастает на $\Delta T = 1 К$, а часть воды испаряется. Найдите относительное увеличение массы пара в камере. Удельная теплота испарения при $T = 300 К$ равна $\lambda = 2370 кДж/кг$, пар можно считать идеальным газом с молярной теплоемкостью при постоянном объеме $C_{V} = 3R = 25 Дж/(моль \cdot К)$. Теп лоемкостью воды пренебречь. Известно также, что малые относительные изменения температуры $\frac{ \Delta T}{T}$ связа ны с относительными изменениями давления насыщенного пара $\frac{ \Delta p}{p}$ со отношением $\frac{ \Delta p}{p} = \frac{k \Delta T}{T}$, где $k = 17$.
Подробнее
Над идеальным одноатомным газом совершается цикл, имеющий в pV-координатах вид прямоугольника, стороны которого параллельны осям $p$ и $V$ (рис.). Найдите максимальный КПД такого цикла.
Подробнее
Поршневым воздушным насосом откачивают воздух из сосуда объемом $V$. Рабочий объем камеры наcoca $V_{0}$. Во сколько раз уменьшится давление в сосуде после $n$ ходов поршня? Переход воздуха из сосуда в камеру насоса считайте изотермическим процессом.
Подробнее
В установке для измерения теплоемкостей газов исследуемый газ под небольшим избыточным давлением прокачивается через трубку внутри которой находится нагреватель известной мощности. Измеряется разность температур газа на входе и выходе трубки и количество газа, прошедшего через трубку в единицу времени. Считая, что все тепло, выделяемое нагревателем передается газу, найдите величину теплоемкости, измеряемой в этом опыте. На сколько измеренная теплоемкость отличается от теплоемкости при постоянном объеме?
Подробнее
Моль гелия сжимают в процессе с постоянным давлением 1-2 (рис.) так что $T_{1} = 8T_{2}$. Затем газ расширяется в процессе 2-3 с постоянной теплоемкостью до первоначального объема. Найдите эту теплоемкость, если конечная температура $T_{3}$ в 16 раз меньше начальной $T_{1}$, а работа по сжатию в 14/3 раза больше работы по расширению
Подробнее
Найдите величину теплоемкости и работу, которую совершает моль гелия в процессе расширения $p^{2}V = const$. Начальная температура газа $T_{1}$, а конечная $T_{2}$.
Подробнее
Моль гелия в замкнутом цикле (рис.) совершает работу $A = 2026 Дж$. Цикл состоит из процесса 1-2, в котором давление является линейной функцией объема, изохоры 2-3 и процесса 3-1, в котором теплоемкость газа остается постоянной. Найдите величину этой теплоемкости, если известно что $T_{1} = T_{2} = 2T_{3} = 100 К$, a $\frac{V_{2}}{V_{1}} = \alpha = 8$.
Подробнее
Замкнутый цилиндрический сосуд делится подвижным невесомым поршнем на две части (рис.). В нижней части цилиндра находится моль одноатомного идеального газа, а в верхней части вакуум. Поршень связан с дном сосуда упругой пружиной. Найдите теплоемкость газа, находящегося в сосуде. Нерастянутая пружина соответствует положению поршня у дна сосуда.
ъ
Подробнее
В последние годы приобрело большую популярность катание на воздушных шарах. Подъемная сила создается путем подогрева воздуха в оболочке шара газовой горелкой. Объем шара и давление воздуха в нем остаются при этом практически постоянными. Оцените, каким должен быть объем шара; чтобы при нагреве воздуха в нем на $\Delta t = 30^{ \circ} С$ относительно окружающей атмосферы он смог поднять полезный груз массой $m = 150 кг$ (масса оболочки, корзины, человека и т.д.).
Подробнее
По некоторым оценкам масса озона $O_{3}$, содержащегося в атмосфере Венеры составляет $\alpha = 10^{-5}$ % массы всей атмосферы. Какой толщины слой образовал бы озон, если бы он собрался у поверхности планеты и имел температуру и давление, равные температуре и давлению атмосферы у поверхности Венеры? Ускорение свободного падения на Венере $g = 8,2 м/с^{2}$, температура вблизи поверхности $T = 800 К$.
Подробнее
В вакуумной лампе используется вольфрамовая нить диаметром $d_{1} = 2 мм$ и длиной $l = 16,7 см$. К лампе подводят напряжение и медленно его повышают. При напряжении $U_{1}= 625 В$ нить перегорает. Какова температура горения вольфрама? Считайте, что сопротивление вольфрама прямо пропорционально абсолютной температуре $T$. Мощность теплового излучения с единицы площади поверхности нити можно считать равной $\sigma T^{4}$ (здесь $\sigma = 5,67 \cdot 10^{-8} \frac{Вт}{м^{2} \cdot K^{4}}$ - постоянная Стефана-Больцмана). Удельное сопротивление вольфрама $0,055 \frac{Ом \cdot мм^{2}}{м}$ при $20^{ \circ} С$.
Подробнее
Использованный в юным техником Николой в своей схеме провод имеет диаметр $d_{1} = 0,4 мм$. длиной $L = 1 м$ с оплеткой ПВХ толщиной $d_{1} = 0,15 мм$. В процессе использования установки напряжение на проводе постепенно повышалось. При напряжении 14 В Николай измерил температуру оплетки провода и обнаружил, что она равна $62^{ \circ} С$. Можно ли продолжать повышать напряжение? Удельное сопротивление меди равно $1,72 \cdot 10^{-8} Ом \cdot м$, температура плавления меди $1084^{ \circ} С$, температура возгорания оплетки $454^{ \circ} С$, коэффициент теплопроводности материала оплетки $0,19 \frac{Вт}{м \cdot ^{ \circ}С}$. Считайте, что сопротивление меди зависит линейно от абсолютной температуры.
Подробнее
Какую часть объема одного моля газа при нормальных условиях занимает собственный объем его молекул и каково среднее расстояние $\langle L \rangle$ между ними? Диаметр молекул газа $d = 3 \cdot 10^{-10} м$.
Подробнее
Идеальный одноатомный газ занимает объем $V = 5 л$. Температура газа $T = 300 К$, плотность газа $\rho = 1,2 кг/м^{3}$, средняя квадратичная скорость движения его молекул равна $v_{ср.кв} = 500 м/с$. Определить концентрацию молекул газа и суммарную кинетическую энергию движения молекул.
Подробнее
Цилиндрический закрытый с обоих торцов горизонтально расположенный сосуд длиной $L = 85 см$ разделен на две части легкоподвижным поршнем. При каком положении поршня давление в обеих частях сосуда будет одинаково, если одна часть заполнена кислородом, а другая - такой же массой водорода? Молярная масса кислорода $\mu_{1} = 0,032 кг/моль$, водорода $\mu_{2} = 0,002 кг/моль$. Температуры газов одинаковы.
Подробнее