Определить количество вещества ν и число N молекул азота массой m=0,2 кг..

260. Определить работу А, которую совершит азот, если ему при постоянном давлении сообщить количество теплоты Q = 21 кДж Найти также изменение ΔU внутренней энергии.
Решение:
При изобарическом процессе количество затраченной энергии на нагрев азота:, где m масса азота, μ=28г/моль молярная масса азота, Cp молярная изобарная теплоемкость азота. Молярная изобарная теплоемкость вычисляется по формуле, где R=8.31Дж/(моль×К) молярная газовая постоянная, i число степеней свободы молекулы (для азота 3 поступательные и 2 вращательные i=5). Поэтому. По определению изменение внутренней энергии газа равно, где Cv молярная изохорная теплоемкость азота. Выражаем изменение внутренней энергии через Q:. Молярная изохорная теплоемкость вычисляется по формуле, где i число степеней свободы молекулы. Поэтому.Применим первый закон термодинамики. Согласно которому, количество теплоты Q, переданное системе, расходуется на увеличение внутренней энергии ΔU и на внешнюю механическую работу A: Q=ΔU+A. Откуда.

210. Определить количество вещества ν и число N молекул азота массой m=0,2 кг.

220. Определить плотность ρ водяного пара, находящегося под давлением P = 2,5кПа и имеющего температуру Т =250 К.

230. Определить среднюю кинетическую энергию поступательного движения и вращательного движения молекулы азота при температуре Т=1кК. Определить также полную кинетическую энергию Ек молекулы при тех же условиях.

240. Одноатомный газ при нормальных условиях занимает объем V=5л. Вычислить теплоемкость Сv этого газа при постоянном объеме.

250. В сферической колбе вместимостью V = 3 л, содержащей азот, создан вакуум с давлением P = 80 мкПа. Температура газа T=250 К. Можно ли считать вакуум в колбе высоким?

260. Определить работу А, которую совершит азот, если ему при постоянном давлении сообщить количество теплоты Q = 21 кДж Найти также изменение ΔU внутренней энергии.

270. В цикле Карно газ получил от теплоотдатчика теплоту Q1 = 500Дж и совершил работу A=100Дж. Температура теплоотдатчика T1=400K. Определить температуру T2 теплоприемника.

280. Две капли ртути радиусом R= 1,2 мм каждая слились в одну большую каплю. Определить энергию Е, которая выделится при этом слиянии. Считать процесс изотермическим.

Физика: Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников инженерно-технических специальностей вузов (включая сельскохозяйственные вузы) / А. А. Воробьев, В. П. Иванов, В. Г. Кондакова, А. Г. Чертов М.: Высш. шк., 1987. 208 с: ил.