Курс физики . Страница 96 (Добавлена 2012-05-26 21:10)
Сравнив левую и правую части формулы (59.4), получим
(59.5)
т. е. для сравнения температур Т1 и T2 двух тел необходимо осуществить обратимый цикл Карно, в котором одно тело используется в качестве нагревателя, другое ? холодильника. Из равенства (59.5) видно, что отношение температур тел равно отношению отданного в этом цикле количества теплоты к полученному. Согласно теореме Карно, химический состав рабочего тела не влияет на результаты сравнения температур, поэтому такая термодинамическая шкала не связана со свойствами какого-то определенного термометрического тела. Отметим, что практически таким образом сравнивать температуры трудно, так как реальные термодинамические процессы, как ухе указывалось, являются необратимыми.
Задачи
9.1. Азот массой 1 кг находится при температуре 280 К. Определить: 1) внутреннюю энергию молекул азота; 2) среднюю кинетическую энергию вращательного движения молекул азота. Газ считать идеальным. [1) 208 кДж; 2) 83,1 кДж]
9.2. Определить удельные теплоемкости сV и сp, некоторого двухатомного газа, если плотность этого газа при нормальных условиях 1,43 кг/м3. [сV = 660Дж/(кг ? К), сp = 910 Дж/(кг ? К)]
9.3. Водород массой m = 20 г был нагрет на ?T = 100 К при постоянном давлении. Определить: 1) количество теплоты Q, переданное газу; 2) приращение ?U внутренней энергии газа; 3) работу А расширения. [1) 29,3 кДж; 2) 20,9 кДж; 3) 8,4 кДж]
9.4. Кислород объемом 2 л находится под давлением 1 МПа. Определить, какое количество теплоты необходимо сообщить газу, чтобы увеличить его давление вдвое в результате изохорного процесса. [5 кДж]
9.5. Некоторый газ массой 2 кг находится при температуре 300 К и под давлением 0,5 МПа. В результате изотермического сжатия давление газа увеличилось в три раза. Работа, затраченная на сжатие, A = –1,37 кДж. Определить: 1) какой это газ; 2) первоначальный удельный объем газа. [1) гелий; 2) 1,25 м3/кг]
9.6. Двухатомный идеальный газ занимает объем V1= 1 л и находится под давлением р1 = 0,1 МПа. После адиабатического сжатия газ характеризуется объемом V2 и давлением p2. В результате последующего изохорного процесса газ охлаждается до первоначальной температуры, а его давление р3 = 0,2 МПа. Определить: 1) объем V2, 2) давление p2. Представить эти процессы графически. [1) 0,5 л; 2) 0,26 МПа]
9.7. Идеальный газ количеством вещества v = 2 моль сначала изобарно нагрели так, что его объем увеличился в п = 2 раза, а затем изохорно охладили так, что давление газа уменьшилось в п = 2 раза. Определить приращение энтропии в ходе указанных процессов. [11,5 Дж/К]
9.8. Тепловая машина, совершая обратимый цикл Карно, за один цикл совершает работу 1 кДж.
Предыдущая страница |
Следующая страница
|