Термодинамика изучает превращения энергии в системах и процессы, которые при этом происходят
1. Три баллона емкостью 3 л, 7 л. и 5 л наполнены соответственно кислородом Р = 2 атм, азотом - 3 атм. СО2 - 0,6 атм при одной и той же температуре. Баллоны соединяют между собой, причем образуется смесь той же температуры. Каково давление смеси?
2. Найдите изменение энтропии ΔS при превращении массы m = 0,1 кг льда при температуре Т2 = 373 К. Удельная теплоемкость льда Сл = 2,1 кДж/(кг.К), удельная теплота плавления льда λ = 0,33 МДж/кг. удельная теплоемкость воды Св = 4,19 кДж/(кг.К). удельная теплота парообразования r = 2,26 мДж/кг.
3. Рассчитайте внутреннюю энергию W массы m = 1 кг азота при температуре T = 300 K. Определите энергию поступательного Wпост. и вращательного W вр. движения всех молекул.
4. Найти среднюю длину свободного пробега λ атомов гелия. Если известно, что плотность гелия ρ = 0,021 кг/м3.
5. Газ расширяется адиабатически так, что его давление падает от р1 = 200 кПа до р2 = 100 кПа. Затем он нагревается при постоянном объёме до первоначальной температуры, причём его давление становится равным р = 122 кПа. Найти отношение Cp/CV . Начертить график этого процесса.
6. Два сосуда с водой соединены короткой трубкой с краном. В первом сосуде находится 25 кг воды, нагретой до 322 К, во втором – 71 кг воды, имеющей температуру 320 К. Найти изменение энтропии системы после открывания крана и установления равновесного состояния. Система заключена в теплоизолирующую оболочку.
7.Чему равна удельная теплоемкость при постоянном объеме некоторого двухатомного газа, если плотность этого газа при нормальных условиях равна 6,831 кг/м3?
8. Чему равна энергия вращательного движения двухатомного газа, находящегося под давлением 2•105 Па в сосуде объемом 10 л.
9. Тепловая машина работает по циклу Карно. Температуры нагревателя и холодильника соответственно 555 и 331 К. Рабочим телом служит воздух массой 16 кг. Известно, что давление воздуха в конце изотермического расширения равно давлению в начале адиабатического сжатия и цикл протекает 54 с. Определить тепловую мощность, подводимую к машине.
10. Между двумя горизонтальными плоскопараллельными стеклянными пластинками помещена масса m = 5 г ртути. Когда на верхнюю пластинку положили груз массой M = 5 кг, расстояние между пластинками стало равным d = 0,087 мм. Пренебрегая массой пластинки по сравнению с массой груза, найти поверхностное натяжение α ртути. Несмачивание считать полным.