Тема 5. Молекулярная физика. Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы идеального газа

Содержание

1. Масса атома (молекулы), относительная атомная (молекулярная) масса, количество вещества, молярная масса.

2. Идеальный газ. Основное уравнение м.к.т. идеального газа.

3. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа, абсолютная температура, связь между этими величинами. Внутренняя энергия идеального газа.

4. Газовые законы. Законы Бойля-Мариотта, Шарля, Гей-Люссака, объединенный газовый закон, уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева - Клапейрона).

5. Диаграммы изопроцессов.

6. Водяной пар. Насыщенный водяной пар. Влажность воздуха.

7. Термодинамические системы, состоящие из нескольких частей.

Литература

1. Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотцкий. 10 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений.- М.: «Просвещение», 2009 и др.- §§ 57-69.

2. А.П.Рымкевич. Физика. Задачник. 10-11кл.: пособие для общеобразовательных учреждений.- М.: Дрофа. 2010 и др. Гл 5.

Задачи

1. Во сколько раз число атомов в углероде массой 12 кг превышает число молекул в кислороде массой 16 кг?

2. Молярная масса азота равна 0,028 кг/моль. Чему равна масса молекулы азота?

3. Определите число атомов в меди объемом 1 м³. Молярная меди М = 0,0635 кг/моль, ее плотность р = 9000 кг/м³.

4. Под каким давлением находится газ в сосуде, если средний квадрат скорости его молекул v² = 10⁶ м²/с², концентрация молекул n = 3х 10²⁵м^-3, масса каждой молекулы m=5х10^-26 кг?

5. В колбе объемом 1,2 л содержится 3х 10²² атомов гелия. Чему равна средняя кинетическая энергия каждого атома? Давление газа в колбе 10⁵ Па .

6. Средняя квадратичная скорость молекулы газа, находящегося при температуре 100 ⁰С, равна 540 м/с. Определите массу молекулы.

7. Компрессор, обеспечивающий работу отбойных молотков, засасывает из атмосферы воздух объемом V = 100 л в 1 с. Сколько отбойных молотков может работать от этого компрессора, если для каждого молотка необходимо обеспечить подачу воздуха объемом V₁ = 100 см³ В 1 с при давлении р = 5 МПа? Атмосферное давление Р₀ = 100 кПа.

8. Постройте изотермы для водорода массой 2 г при О ^ос в координатах р, V; V, Т и р, Т.

9. Чему равен объем идеального газа в количестве одного моля при нормальных условиях?

10. Определите массу воздуха в классе, где вы занимаетесь, при температуре 20 ⁰с и нормальном атмосферном давлении. Молярную массу воздуха принять равной 0,029 кг/моль.

Тема 6. Термодинамика. 1-е начало термодинамики для изопроцессов и адиабатического процесса. Тепловые двигатели.

Содержание

1. Работа газа. Вычисление работы по графику процесса на диаграмме pV. Работа газа в изопроцессах.

2. Внутренняя энергия вещества. Внутренняя энергия идеального газа.

3. Теплообмен. Количество теплоты.

4. 1-е начало термодинамики. 1-е начало термодинамики для различных изопроцессов.

5. Адиабатный процесс.

6. Фазовые переходы. Расчет количества теплоты в различных фазовых переходах. Уравнение теплового баланса.

7. Графики фазовых превращений.

8. Циклические процессы. Цикл Карно. Тепловые машины. Идеальная тепловая машина, кпд тепловой машины, кпд идеальной тепловой машины.

Литература

1. Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотцкий. 10 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений.- М.: «Просвещение», 2009 и др.- §§ 75-82.

2. А.П.Рымкевич. Физика. Задачник. 10-11кл.: пособие для общеобразовательных учреждений.- М.: Дрофа. 2010 и др. Гл 6.

Задачи

1. Как изменится внутренняя энергия одноатомного идеального газа, если его давление увеличится в 3 раза, а объем уменьшится в 2 раза?

2. Термодинамической системе передано количество теплоты 200 Дж. Как изменилась внутренняя энергия системы, если при этом она совершила работу 400 Дж?

3. Стержень отбойного молотка приводится в движение сжатым воздухом. Масса воздуха в цилиндре за время хода поршня меняется от 0,1 до 0,5 г. Считая давление воздуха в цилиндре и температуру (27 ⁰С) постоянными, определите работу газа за один ход поршня. Молярная масса воздуха М = 0,029 кг/моль.

4. какое количество теплоты необходимо для изохорного нагревания гелия массой 4 кг на 1000 К?

5. вычислите увеличение внутренней энергии водорода массой 2 кг при изобарном его нагревании на 10 К.(Удельная теплоемкость водорода при постоянном давлении равна 14 кДж/(кг .К).)

6. В цилиндре компрессора сжимают идеальный одноатомный газ, количество вещества которого 4 моль. Определите, насколько поднялась температура газа за один ход поршня, если при этом была совершена работа 500 Дж. Процесс считайте адиабатным.

7. В калориметре находится вода массой 0,4 кг при температуре 10 ⁰с. В воду положили лед массой 0,6 кг при температуре -40 ⁰с. Какая температура установится в калориметре, если его теплоемкость ничтожно мала?

8. Какой должна быть температура нагревателя , для того чтобы стало возможным достижение значения КПД тепловой машины 80 %, если температура холодильника 27 ⁰С?

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 472; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!