ЭНТРОПИЯ
1.16. Для каких систем выполняется закон возрастания энтропии? Является ли наша Вселенная такой системой?
2.16. Кислород массой 50 г нагревают изобарически, при этом температура газа увеличивается от 2 до 150 ºС. Найдите изменение энтропии газа.
Ответ: 19,6 Дж/К.
3.16. Вода массой 1 кг была охлаждена от 100 до 0 ºС. Удельная теплоемкость воды равна 4,2 кДж/(кг·К). Найдите изменение энтропии в этом процессе.
Ответ: 1,31 кДж/К.
4.16. Теплоизолированный сосуд, разделенный перегородкой на две части объемами 1 и 11 л, наполнен азотом. В первой части азот находится под давлением 10 кПа, во втором – 400 кПа, температура газа одинакова и равна 10 ºС. Определите изменение энтропии после удаления перегородки и установлении равновесного состояния.
Ответ: 1,19 Дж/К.
14. РЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ И ЖИДКОСТИ
А. Реальные газы
Поясните смысл эффекта Джоуля – Томсона. Нарисуйте схему осуществления процесса.
2.16. Вычислите постоянные Ван-дер-Ваальса для углекислого газа, если его критическая температура Ткр = 304 К и критическое давление Ркр = 73 атм.
Ответ: а = 3,6105 Нм4/кмоль2; b = 0,043 м3/кмоль.
3.16. Какой наибольший объем может занимать 1 кг жидкой углекислоты?
Ответ: 2,9 л.
Б. Поверхностное натяжение. Формула Лапласа. Явления капиллярности и смачивания. Испарение и кипение жидкостей
Что называют капиллярным поднятием и капиллярным опусканием? Приведите примеры.
2.16. Добавочное давление внутри мыльного пузыря равно 29 Па, поверхностное натяжение мыльной воды при Т = 280 К равно 0,043 Н/м. Определить диаметр мыльного пузыря.
Ответ: d = 12 мм.
3.16. Широкое колено U-образного манометра имеет диаметр d1 = 2 мм, узкое – d1 = 1 мм. Определите разность h уровней ртути в обоих коленах, если плотность ртути 13,6 г/см3, краевой угол = 138 °, поверхностное натяжение = = 0,5 Н/м.
Ответ: = 5,6 мм.
Вариант № 17.
4.17. Гелий, находившийся в тонкостенном резиновом мешке объемом 10 дм3 при нормальном давлении, в результате длительного хранения продиффундировал наружу. Вычислите изменение энтропии гелия, если в обычном воздухе на один атом гелия приходится 107 молекул других газов.
Ответ: 68,2 Дж/К.
Достарыңызбен бөлісу: |
