Жауабы: заттың меншiктi жылу сыйымдылығы шамамен 916 Дж/кг· град-ты құрайды.
№ 2-есеп.
Вертикалды цилиндр iшiнде, ауыр поршеннiң астында, массасы 2 кг оттегi бар. Температурасын 5o К – ге көтеру үшiн оған 9160 Дж мөлшерi берiлдi. Газдың ұлғаюы кезiндегi және оның iшкi энергиясы көбейген кездегi жасаған жұмысын табыңдар. Оттегiнiң молярлық массасы 32·10-3 кг/моль-ге тең.
Шешуi:
Газдың жасаған жұмысы мына формула бойынша анықталады:
.
Сандық мәндерiн қоя отырып, мынаны аламыз:
.
.
Өлшем бiрлiгiн тексеремiз:
.
Газдың iшкi энергиясының (көбеюiн) артуын табу үшiн, термодинамиканың бiрiншi заңын пайдаланамыз:
.
Сандық мәндерiн қоя отырып, мынаны аламыз:
ΔU = 9160-2597=6563.
Жауабы: газдың жасаған жұмысы 2597 Дж-ды құрады, ал осы кездегi оның iшкi энергиясы 6563 Дж-ге артты.
№ 3-есеп.
Массасы 0,1 кг оттегi адиабаталық түрде сығылады. Осы кезде газдың температурасы 273o К -нен 373o К - ге шейiн өседi. Газдың сығылуы кезiнде жасаған жұмысы мен iшкi энергиясының (айырымы) өсiмшесi неге тең?
Шешуi:
Термодинамиканың бiрiншi заңын жазайық:
Q = ΔU + A′.
Адиабаталық процесс кезiнде Q = 0, демек, ?U = - A?.
Өздерiңiз бiлетiндей, идеалды бiр атомды газдың iшкi энергиясы мынаған тең:
,
Бiрақ, оттегi екi атомды газ болғандықтан, мынаны аламыз:
.
M = 32·10-3 (кг/моль).
Өлшем бiрлiгiн тексеремiз:
Сандық мәндерiн қоямыз:
(кДж).
Сонда, жасалынған жұмыс мынаған тең болады: А = А′ = 6,5 (кДж).
Жауабы: iшкi энергияның айырымы (өсiмшесi) 6,5 кДж-ге тең.
№4-есеп.
Идеалды жылу машинасы Карно циклы бойынша жұмыс iстейдi. Осы кездегi қыздырғыштан алынатын жылудың 80%-i тоңазтқышқа берiледi. Қыздырғыштан алынатын жылудың мөлшерi 1,5 ккал-ға тең. 1) циклдың ПӘК-iн, 2) толық цикл кезiнде жасалынған жұмысты табыңыздар.
Шешуi:
Жылу машинасының ПӘК -i мына формула бойынша анықталады:
η = (Qқ – Qт)/Qқ,
мұндағы Qқ – қыздырғыштан алынған жылу, Qт – тоңазтқышқа берiлген жылу.
Бiз, Qқ =1,5 ккал, Qт = 80%· Qн = 1,2 ккал екендiгiн бiлемiз . Осыдан:
.
Бiр цикл iшiнде идеалды жылу машинасы үшiн қыздырғыштан сан мәнi жағынан Qқ жылу мөлшерiне тең энергия алынады, ал (Qқ – Qт) = Qп механикалық энергиға айналады. Мұндағы Qп дегенiмiз механикалық жұмыс А – ға айналған, пайдалы жылу болып табылады.
Бiздiң жағдайымызда Qн = 1,5 ккал, Qх = 1,2 ккал. Сонда А = Qн – Qх = 0,3 ккал-ға немесе 0,3· 4,19· 1000 Дж≈1,26·103 Дж. -ге тең болады.
Достарыңызбен бөлісу: |
