Домашнее задание №7 к занятию 26.10.2020

Тема: "Термодинамика"

Попробуйте решить пять задач:

1. Идеальный одноатомный газ расширился в политропическом процессе. При этом оказалось, что отношение совершённой газом работы к количеству подведённой к нему теплоты составило α = 2,5. Вычислите молярную теплоёмкость С газа в этом процессе.

2. Говорят, что в архиве лорда Кельвина нашли рукопись, на которой был изображён процесс 1 - 2 - 3, совершённый над одним молем азота (см. рисунок). От времени чернила выцвели, и стало невозможно разглядеть, где находятся оси р (давления) и V (объёма). Однако из текста следовало, что состояния 1 и 3 лежат на одной изохоре, а также то, что в процессах 1 - 2 и 2 - 3 объём газа изменяется на ΔV. Кроме того, было сказано, что количество теплоты, подведённой в процессе 1 - 2 - 3 к N2, равно нулю.
Определите, на каком расстоянии (в единицах объёма) от оси р (давлений) находится изохора, проходящая через точки 1 и 3.

3. Рабочим телом тепловой машины является идеальный одноатомный газ. Цикл состоит из изобарного расширения (1, 2), адиабатического расширения (2, 3) и изотермического сжатия (3, 1). Модуль работы при изотермическом сжатии равен А31. Определите, чему может быть равна работа газа при адиабатическом расширении А23, если у указанного цикла КПД η ≤ 40%.

4. На pV-диаграмме (см. рисунок) изображены три замкнутых цикла, в которых рабочим телом является идеальный газ: 1-2-4-1, 2-3-4-2 и 1-2-3-4-1. На участках 1-2 и 3-4 температура газа постоянна, а на участках 2-3 и 4-1 газ теплоизолирован. Известно, что в цикле 1-2-4-1 совершается работа А1 = 5 Дж, а в цикле 2-3-4-2 – работа А2 = 4 Дж. Найдите коэффициент полезного действия цикла 1-2-3-4-1, если коэффициенты полезного действия циклов 1-2-4-1 и 2-3-4-2 равны.

5. На наклонной плоскости с углом α находится кубик (см. рисунок). К кубику прикреплена лёгкая пружина, другой конец которой закреплён в неподвижной точке А. В исходном состоянии кубик удерживается в положении, при котором пружина не деформирована. Кубик отпускают без начальной скорости. Определить максимальную скорость кубика в процессе движения. Масса кубика m, жёсткость пружины k, коэффициент трения μ (μ < tg α).


 


Рейтинг@Mail.ru