ВТОРОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ
Докажите эквивалентность формулировок Томсона и Клаузиса второго начала термодинамики.
2.12. Какой идеальный газ используется при проведении цикла Карно, если работа за цикл равна 6 кДж, объем газа при изотермическом расширении изменяется от V1 = 20 л до V2 = 40 л, работа адиабатического сжатия равна 13,1 кДж.
Ответ: одноатомный газ.
3.12. Найти давление в цилиндре двигателя Дизеля, если его КПД = 0,5, степень изобарного расширения = 4, показатель адиабаты = 1,4.
Ответ: Р2 = 4,43 МПа.
4.12. Определить степень сжатия V1/V2 в цикле тепловой машины, состоящем из изотермы, изобары и изохоры, КПД цикла = 0,31. В качестве рабочего тела используется двухатомный идеальный газ.
Ответ: V1/V2 = 10.
ЭНТРОПИЯ
1.12. Какой процесс называется релаксацией? Сформулируйте закон релаксации.
2.12. В результате изохорического нагревания водорода массой 1 г давление газа увеличилось в два раза. Определите изменение энтропии газа.
Ответ: 7,2 Дж/К.
3.12. Кислород массой 0,2 кг при давлении 5 кПа занимает объем 8,31 м3. Для изотермического удвоения объема газа необходимо 160 Дж теплоты. Найдите изменение энтропии газа.
Ответ: 0,2 Дж/К.
4.12. Кусок льда массой 10 г, имеющий температуру 173 К, превращается в пар при температуре 373 К. Теплоемкости воды и льда считать равными 4,19 и 1,8 кДж/(кг·К), удельная теплота плавления льда 0,335 МДж/кг. Удельная теплота парообразования равна 2,26 МДж/кг. Найдите изменение энтропии.
Ответ: 94,1 Дж/К.
14. РЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ И ЖИДКОСТИ
А. Реальные газы
Что представляет собой горизонтальный участок изотермы?
2.12. В сосуде емкостью V = 0,3 л находится один моль углекислого газа при температуре 300 К. Определите давление Р газа: 1) по уравнению Клапейрона – Менделеева; 2) по уравнению Ван-дер-Ваальса.
Ответ: 8,31 МПа; 5,67 МПа.
3.12. Найти плотность водяных паров при критическом состоянии, если известна константа Ван-дер-Ваальса b = 0,0306 м3/кмоль.
Ответ: кр = 196 кг/м3.
Достарыңызбен бөлісу: |
