Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Задача №7
|
|
Определите массу азота, прошедшего вследствие диффузии через площадку 50 см 
за 20 с, если градиент плотности в направлении, перпендикулярном площадке, равен 1 кг/м 
. Температура азота 290 К, а средняя длина свободного пробега его молекул равна 2 мкм.
Дано: Решение:
=50 см 
= 
м Масса диффундирующего через площадку
=20 с газа:
кг/моль 
,
кг/м где коэффициент диффузии:
=290 К 
,
=1 мкм=10 
м 
- средняя скорость молекул азота:
____________________ 
.
Таким образом:
мг.
Задача №8
Углекислый газ массой 2× 10-4 кг, находящийся под давлением 6× 105 Па, получив тепло из теплового резервуара, изобарически расширился от объема 0, 75× 10-5 м3 до объема 1, 5× 10-5 м3. Определить количество тепла Q1, полученное газом из теплового резервуара, изменение его температуры и работу, совершенную газом при расширении.
Дано: Решение:
m = 2× 10-4 кг - Получив тепло Q 1, газ изобарически
M = 0, 044 кг/моль расшириряется (P = Const). Согласно первому
V 1 = 0, 75× 10-5 м3 началу термодинамики тепло Q 1, сообщенное
V 2 = 1, 5× 10-5 м3 газу, затрачивается на увеличение его
P = 6× 105 Па внутренней энергии D U и на совершение
____________________ работы A над окружающими телами, т.е.:
Q -? Q 1 = D U + A. (1)
D T = T 1 - T 2 -? Это количество тепла Q 1 можно вычислить зная
A -? величины D U и A, которые пока неизвестны.
Найдем их
D U = (i/ 2)× (m/М)× R × T 2 -(i/ 2)× (m/М)× R × T 1,
D U = (i/ 2)× (m/М)× R × (T 2 - T 1). (2)
Работа в изобарическом процессе численно равна площади фигуры, заштрихованной на PV - диаграмме, (см. рисунок 5)
Рисунок 5
A = P × D V = P × (V 2 - V 1) (3)
A = 6× 105× (1, 5-0, 75)× 10-5 [Па× м3] = 4 [Н× м] = 4 [Дж].
Подставляя (2) и (3) в (1) получим
Q 1 = (i/ 2)× (m/М)× R × (T 2 - T 1) + P × (V 2 - V 1). (4)
Применим уравнение Клапейрона - Менделеева к состояниям газа I и II
P × V 1 = (m/М)× R × T 1, (5)
P × V 2 = (m/М)× R × T 2. (6)
и приведём (4) к виду:
Q 1 = (i/ 2)× P × (V2 - V1) + P × (V 2 - V 1),
Q 1 = P × D V × ((i /2) +1). (7)
Вычислим количество тепла сообщенное газу от теплового резервуара, учитывая величину числа степеней свободы для трехатомной молекулы углекислого газа (i (СО2) = 6)
Q 1 = 6× 105× (1, 5-0, 75)× 10-5× (6/2 +1) = 12 [Дж].
Вычитая уравнение (5) из уравнения (6) находим изменение температуры газа после получения тепла от теплового резервуара и совершения работы
P × V 2 - P × V 1 = (m/М)× R × T 2- (m/М)× R × T 1
P × DV = m × R × D T / M,
D T = M × P × D V /(m × R),
откуда находим
D T = 0, 044× 6× 105× (1, 5-0, 75)× 10-5/2× 10-4× 8, 31= 119, 1 [K].
Таблица 1. Варианты заданий по РГР и контрольной работы № 1
(в первой строке указаны последняя цифра, а в первом столбце
предпоследняя цифра зачетной книжки)
| Пред-послед-няя цифра | Последняя цифра шифра 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 | ||||||||||||
| 1.1 2.1 2.101 3.1 4.1 5.1 5.51 5.101 5.151 6.1 | 1.2 2.2 2.102 3.2 4.2 5.2 5.52 5.102 5.152 6.2 | 1.3 2.3 2.103 3.3 4.3 5.3 5.53 5.103 5.153 6.3 | 1.4 2.4 2.104 3.4 4.4 5.4 5.54 5.104 5.154 6.4 | 1.5 2.5 2.105 3.5 4.5 5.5 5.55 5.105 5.155 6.5 | 1.6 2.6 2.106 3.6 4.6 5.6 5.56 5.106 5.156 6.6 | 1.7 2.7 2.107 3.7 4.7 5.7 5.57 5.107 5.157 6.7 | 1.8 2.8 2.108 3.8 4.8 5.8 5.58 5.108 5.158 6.8 | 1.9 2.9 2.109 3.9 4.9 5.9 5.59 5.109 5.159 6.9 | 1.10 2.10 2.110 3.10 4.10 5.10 5.60 5.110 5.160 6.10 | ||||
| 1.11 2.11 2.111 3.11 4.11 5.11 5.61 5.111 5.161 6.11 | 1.12 2.12 2.112 3.12 4.12 5.12 5.62 5.112 5.162 6.12 | 1.13 2.13 2.113 3.13 4.13 5.13 5.63 5.113 5.163 6.13 | 1.14 2.14 2.114 3.14 4.14 5.14 5.64 5.114 5.164 6.14 | 1.15 2.15 2.115 3.15 4.15 5.15 5.65 5.115 5.165 6.15 | 1.16 2.16 2.116 3.16 4.16 5.16 5.66 5.116 5.166 6.16 | 1.17 2.17 2.117 3.17 4.17 5.17 5.67 5.117 5.167 6.17 | 1.18 2.18 2.118 3.18 4.18 5.18 5.68 5.118 5.168 6.18 | 1.19 2.19 2.119 3.19 4.19 5.19 5.69 5.119 5.169 6.19 | 1.20 2.20 2.120 3.20 4.20 5.20 5.70 5.120 5.170 6.20 | ||||
Продолжение таблицы №1
| 1.21 2.21 2.121 3.21 4.21 5.21 5.71 5.121 5.171 6.21 | 1.22 2.22 2.122 3.22 4.22 5.22 5.72 5.122 5.172 6.22 | 1.23 2.23 2.123 3.23 4.23 5.23 5.73 5.123 5.173 6.23 | 1.24 2.24 2.124 3.24 4.24 5.24 5.74 5.124 5.174 6.24 | 1.25 2.25 2.125 3.25 4.25 5.25 5.75 5.125 5.175 6.25 | 1.26 2.26 2.126 3.26 4.26 5.26 5.76 5.126 5.176 6.26 | 1.27 2.27 2.127 3.27 4.27 5.27 5.77 5.127 5.177 6.27 | 1.28 2.28 2.128 3.28 4.28 5.28 5.78 5.128 5.178 6.28 | 1.29 2.29 2.129 3.29 4.29 5.29 5.79 5.129 5.179 6.29 | 1.30 2.30 2.130 3.30 4.30 5.30 5.80 5.130 5.180 6.30 | ||||
| 1.31 2.31 2.131 3.31 4.30 5.31 5.81 5.131 5.181 7.1 | 1.32 2.32 2.132 3.32 4.1 5.32 5.82 5.132 5.182 7.2 | 1.33 2.33 2.133 3.33 4.2 5.33 5.83 5.133 5.183 7.3 | 1.34 2.34 2.134 3.34 4.3 5.34 5.84 5.134 5.184 7.4 | 1.35 2.35 2.135 3.35 4.4 5.35 5.85 5.135 5.185 7.5 | 1.36 2.36 2.136 3.36 4.5 5.36 5.86 5.136 5.186 7.6 | 1.37 2.37 2.137 3.37 4.6 5.37 5.87 5.137 5.187 7.7 | 1.38 2.38 2.138 3.38 4.7 5.38 5.88 5.138 5.188 7.8 | 1.39 2.39 2.139 3.39 4.8 5.39 5.89 5.139 5.189 7.9 | 1.40 2.40 2.140 3.40 4.9 5.40 5.90 5.140 5.190 7.10 | ||||
| 1.41 2.41 2.141 3.41 4.10 5.41 5.91 5.141 5.191 7.21 | 1.42 2.42 2.142 3.42 4.11 5.42 5.92 5.142 5.192 7.22 | 1.43 2.43 2.143 3.43 4.12 5.43 5.93 5.143 5.193 7.23 | 1.44 2.44 2.144 3.44 4.13 5.44 5.94 5.144 5.194 7.24 | 1.45 2.45 2.145 3.45 4.14 5.45 5.95 5.145 5.195 7.25 | 1.46 2.46 2.146 3.46 4.15 5.46 5.96 5.146 5.196 7.26 | 1.47 2.47 2.147 3.47 4.16 5.47 5.97 5.147 5.197 7.27 | 1.48 2.48 2.148 3.48 4.17 5.48 5.98 5.148 5.198 7.28 | 1.49 2.49 2.149 3.49 4.18 5.49 5.99 5.149 5.199 7.29 | 1.50 2.50 2.150 3.50 4.19 5.50 5.100 5.150 5.200 7.30 | ||||
| 1.1 2.51 2.151 3.51 4.20 5.2 5.53 5.104 5.201 7.31 | 1.2 2.52 2.152 3.52 4.21 5.3 5.54 5.105 5.202 7.32 | 1.3 2.53 2.154 3.50 4.22 5.4 5.55 5.106 5.203 7.33 | 1.4 2.54 2.153 3.49 4.23 5.5 5.56 5.107 5.204 7.34 | 1.5 2.55 2.154 3.48 4.24 5.6 5.57 5.108 5.205 7.35 | 1.6 2.56 1.155 3.47 4.25 5.7 5.58 5.109 5.206 7.36 | 1.7 2.57 2.150 3.46 4.26 5.8 5.59 5.110 5.207 7.37 | 1.8 2.58 2.149 3.45 4.27 5.9 5.60 5.111 5.208 7.38 | 1.9 2.59 2.148 3.44 4.28 5.10 5.61 5.112 5.209 7.39 | 1.10 2.60 2.147 3.43 4.29 5.11 5.62 5.113 5.210 7.40 | ||||
| 1.11 2.61 2.146 3.42 4.29 5.12 5.63 5.114 5.211 7.41 | 1.12 2.62 2.145 3.41 4.30 5.13 5.64 5.115 5.212 7.42 | 1.13 2.63 2.144 3.40 4.1 5.14 5.65 5.116 5.213 7.43 | 1.14 2.64 2.143 3.39 4.2 5.15 5.66 5.117 5.214 7.44 | 1.15 2.65 2.142 3.38 4.3 5.16 5.67 5.118 5.215 7.45 | 1.16 2.66 2.141 3.37 4.4 5.17 5.68 5.119 5.216 7.46 | 1.17 2.67 2.140 3.36 4.5 5.18 5.69 5.120 5.217 7.47 | 1.18 2.68 2.139 3.35 4.6 5.19 5.70 5.121 5.218 7.48 | 1.19 2.69 2.138 3.34 4.7 5.20 5.71 5.122 5.219 7.49 | 1.20 2.70 2.137 3.33 4.8 5.21 5.72 5.123 5.220 7.50 | ||||
| 1.21 2.71 2.136 3.32 4.9 5.22 5.73 5.124 5.155 7.51 | 1.22 2.72 2.135 3.31 4.10 5.23 5.74 5.125 5.156 7.52 | 1.23 2.73 2.134 3.30 4.11 5.24 5.75 5.126 5.157 7.53 | 1.24 2.74 2..133 3.29 4.12 5.25 5.76 5.127 5.158 7.54 | 1.25 2.75 2.132 3.28 4.13 5.26 5.77 5.128 5.159 7.55 | 1.26 2.76 2.131 3.27 4.14 5.27 5.78 5.129 5.160 7.56 | 1.27 2.77 2.130 3.26 4.15 5.28 5.79 5.130 5.161 7.57 | 1.28 2.78 2.129 3.25 4.16 5.29 5.80 5.131 5.162 7.58 | 1.29 2.79 2.128 3.24 4.17 5.30 5.81 5.132 5.163 7.59 | 1.30 2.80 2.127 3.23 4.18 5.31 5.82 5.133 5.164 7.60 | ||||
Окончание таблицы №1
| 1.31 2.81 2.126 3.22 4.19 5.32 5.83 5.134 5.165 7.61 | 1.32 2.82 2.125 3.21 4.20 5.33 5.84 5.135 5.166 7.62 | 1.33 2.83 2.124 3.20 4.21 5.34 5.85 5.136 5.167 7.63 | 1.34 2.84 2.123 3.19 4.22 5.35 5.86 5.137 5.168 7.64 | 1.35 2.85 2.122 3.18 4.23 5.36 5.87 5.138 5.169 7.65 | 1.36 2.86 2.121 3.17 4.24 5.37 5.88 5.139 5.170 7.66 | 1.37 2.87 2.120 3.16 4.25 5.38 5.89 5.140 5.171 7.67 | 1.38 2.88 2.119 3.15 4.26 5.39 5.90 5.141 5.172 7.68 | 1.39 2.89 2.118 3.14 4.27 5.40 5.91 5.142 5.173 7.69 | 1.40 2.90 2.117 3.13 4.28 5.41 5.92 5.143 5.174 7.70 | |
| 1.41 2.91 2.116 3.12 4.28 5.42 5.93 5.144 5.175 7.71 | 1.42 2.92 2.115 3.11 4.29 5.43 5.94 5.145 5.176 7.73 | 1.43 2.93 2.114 3.10 4.30 5.44 5.95 5.146 5.177 7.74 | 1.44 2.94 2.113 3.9 4.1 5.45 5.96 5.147 5.178 7.75 | 1.45 2.95 2.112 3.8 4.2 5.46 5.97 5.148 5.179 7.76 | 1.46 2.96 2.111 3.7 4.3 5.47 5.98 5.149 5.180 7.77 | 1.47 2.97 2.110 3.6 4.4 5.48 5.99 5.150 5.181 7.78 | 1.48 2.98 2.109 3.5 4.5 5.49 5.100 5.101 5.182 7.79 | 1.49 2.99 2.108 3.4 4.6 5.50 5.51 5.102 5.183 7.80 | 1.50 2.100 2.107 3.3 4.7 5.1 5.52 5.103 5.184 7.81 |