Термодинамика

231. Плотность некоторого газа при нормальных условиях равна r = 1,25 кг/м³. Отношение удельных теплоемкостей c_p/c_v = 1,4. Определить удельные теп-лоемкости c_p и c_v этого газа.

232.Количество теплоты, необходимое для нагре-вания газа на 25 К при постоянном давлении, равно 500 Дж, а количество теплоты, выделяемое при охлаждении этого же газа на DT = 75 К при постоянном объеме, равно 1070 Дж. Определить показатель адиабаты для этого газа.

233. Закрытый баллон вместимостью 0,8 м³ запол-нен азотом под давлением 2,3 МПа при температуре 20 °С. Количество теплоты, переданное газу, равно 4,5 МДж. Определить температуру и давление газа в конце процесса.

234. Двухатомный газ находится в закрытом бал-лоне емкостью 5 дм³ под давлением 0,5 МПа. После нагревания давление в баллоне увеличилось в 4 раза. Определить количество теплоты, переданное газу.

235. Расширяясь, трехатомный газ совершает работу, равную 245 Дж. Какое количество теплоты было передано газу, если он расширялся изобарно?

236. Во время изобарного сжатия при начальной температуре 100 °С объем кислорода массой 10 кг уменьшился в 1,5 раза. Определить работу, совер-шаемую газом, количество отведенного тепла и изменение внутренней энергии.

237.Аргон массой 10 г нагрет на 100 К при пос-тоянном давлении. Определить количество теплоты, переданное газу, приращение внутренней энергии и работу, совершенную газом.

238. Одноатомный газ, находящийся под давлением 0,3 МПа, изобарно расширяется от 2 до 7 дм³. Определить работу, совершенную газом, приращение внутренней энергии и количество подведенного тепла.

239. Углекислый газ массой 4,4 г под давлением 0,01 МПа при температуре 87 °С адиабатно сжимают до 1/20 его начального объема. Определить конечную температуру и давление газа, приращение внутренней энергии и работу, совершенную газом.

240. Кислород массой 3,2 г, находящийся при температуре 20 °С, адиабатически расширяется, в результате чего его давление уменьшается от Р₁ = 1 МПа до Р₂ = 0,38 МПа. Определить: 1) во сколько раз увеличивается объем газа; 2) температуру в конце процесса; 3) работу, совершенную газом, и изменение его внутренней энергии; 4) какое количество теплоты необходимо сообщить газу при постоянном объеме, чтобы его температура снова повысилась до 20 °С?

241.Двигатель мотоцикла имеет рабочий цилиндр объемом 200 см³. В процессе работы двигателя в цилиндре происходит адиабатическое расширение рабочей смеси при начальном давлении P₁ = 20 атм. Рабочая смесь состоит из смеси воздуха и паров горючего. Степень сжатия двигателя, представляющая собой отношение максимального объема рабочей смеси к ее минимальному объему, равна a = 6. Какую мощность развивает двигатель при частоте вращения n = 3000 об/мин? Рабочую смесь считать двухатомным идеальным газом.

242. Степень сжатия бензинового двигателя (отношение максимального объема рабочей смеси к её минимальному объему) равна a = 8. Найти отношение температуры выхлопа к температуре горения. Расши-рение считать адиабатическим, а рабочую смесь (смесь воздуха и паров бензина) считать двухатомным идеальным газом.

243. Тепловой двигатель работает по замкнутому циклу, состоящему из 2-х изохор и 2-х изобар, если давление и объем в цикле изменяются в 2 раза. Рабочее тело считать 2-х атомным газом.

244. Цикл работы теплового двигателя состоит из 2-х изохор и 2-х изобар. Давление в цикле изменяется в 2, а объем – в 3 раза. Определить работу, совершаемую в цикле и к.п.д. тепловой машины, если минимальные значения термодинамических параметров в цикле: P₀=1 атм, V₀=10 л. Рабочее тело - 3-х атомный газ.

245. Газ, совершающий цикл Карно, КПД которого равен = 25 %, при изотермическом расширении производит работу 240 Дж. Какова работа, совершаемая газом при изотермическом сжатии?

246. Тепловая машина, работающая по циклу Карно, за один цикл отдает холодильнику Q_х=400 Дж тепла. Определить к.п.д. двигателя и работу, совершаемую им за цикл, если температура нагревателя =327⁰C, а температура холодильника =27⁰C.

247. Температура нагревателя тепловой машины, работающей по циклу Карно, равна Т_н = 373 К, а температура холодильника равна Т_х = 273 К. Работа цикла составляет А = 1 кДж. Изобразить этот цикл в координатах «S « T». Определить DS – разность максимального и минимального значений энтропии S рабочего тела.

248. Углекислый газ массой 1 кг сжимается от давления 0,2 МПа при температуре 40 °С до давления 4,5 МПа при температуре 253 °С. Определить приращение энтропии в процессе сжатия.

249. В результате изотермического сжатия воз-духа объемом V₁ = 887 дм³, находящегося при темпе-ратуре 30 °С и начальном давлении 0,1 МПа, его эн-тропия уменьшилась на 573 Дж/К. Определить объем V₂ воздуха в конце процесса. Воздух считать 2-х атомным газом.

250. Углекислый газ в количестве 5 моль переходит из состояния с начальной температурой 27⁰С в состояние с температурой 177⁰С. Определить изменение энтропии газа, если его объем при этом возрастает в 2 раза.