Задача №1. В алюминиевый калориметр массой 60 г, содержащий 150 г воды при 18 °С, погрузили латунный цилиндр массой 150 г, нагретый до температуры 100 °С..

Задача №5. Углекислому газу сообщили 16кДж теплоты. Определить работу, совершенную газом, и изменение его внутренней энергии при изотермическом, изохорном и изобарном процессах. Определить молярную теплоемкость газа при изохорном и изобарном процессах.

Решение. Для решения задачи воспользуемся первым началом термодинамики и применим его к заданным изопроцессам.
1. Изотермический процесс. Так как Т = const, т.е. dT = 0, то dU1 = 0. Отсюда A1=Q= 16кДж.
2. Изохорный процесс. Так как процесс протекает при постоянном объеме, т.е. dV = 0, то А2 = pdV = 0. Поэтому все количество теплоты, переданное газу, идет на увеличение его внутренней энергии dU2 = Q= 16кДж.

Задача №1. В алюминиевый калориметр массой 60 г, содержащий 150 г воды при 18 °С, погрузили латунный цилиндр массой 150 г, нагретый до температуры 100 °С. Считая, что потери теплоты в окружающую среду составили 15%, найти установившуюся температуру. Изобразить графически в координатах t, Q процессы, происходящие при теплообмене.

Задача №2. Из орудия, расположенного на возвышенности, вылетает стальной снаряд со скоростью 850 м/с. Точка падения снаряда находится ниже орудия на 150 м. Считая, что в момент удара о землю 60% энергии снаряда расходуется на его нагревание, определить, на сколько кельвин повысится температура снаряда.

Задача №3. Вычислить шаг сверла, если при сверлении в медном цилиндре осевого отверстия диаметром 25 мм цилиндр нагрелся на 43 К. Вращающий момент, приложенный к сверлу, равен 16,2 Н*м; 70% затрачиваемой энергии превращается во внутреннюю энергию цилиндра.

Задача №4. Определить массу бензина, необходимого для двигателя автомобиля, чтобы проехать 300 км, если КПД двигателя 24%. Вес машины с грузом 49 кН, а сопротивление движению составляет 0,050 веса машины. Найти мощность, развиваемую автомобилем при скорости 90 км/ч по горизонтальной дороге.

Задача №5. Углекислому газу сообщили 16кДж теплоты. Определить работу, совершенную газом, и изменение его внутренней энергии при изотермическом, изохорном и изобарном процессах. Определить молярную теплоемкость газа при изохорном и изобарном процессах.

Задача №6. Состояние двухатомного газа меняется по замкнутому циклу, показанному на рисунке (V1 = 0,25дм3, р1 = 100 кПа; V2 = 1,5дм3; p2 = 1,0МПа). Определить: 1) количество теплоты QI , полученной от нагревателя; 2) количество теплоты QII , отданной холодильнику; 3) работу, совершенную газом за один цикл; 4) КПД цикла; 5) на сколько изменится внутренняя энергия газа после его возвращения в первоначальное состояние. Указать на графике точки с минимальным и максимальным значениями внутренней энергии, и определить эти значения.

Задача №7. В цилиндре двигателя внутреннего сгорания в процессе работы образуются газы с температурой 800 °С, при этом в двигателе расходуется за 1,5 ч 9,6 кг бензина. Какую максимальную полезную мощность мог развивать двигатель, если бы отработанные газы имели температуру 120 °С?

Задача №8. На электрической плитке с КПД 90% нагревается вода на 46,9 °С за 10,0 мин. Сколько воды обратится в пар при 100 °С, если ее нагревать еще 40,0 мин? Какова мощность плитки? Первоначальная температура воды 20 °С; масса воды 2,2 кг.

Задача №9. На испарение воды при температуре 373 К затрачено 4,54 МДж теплоты. Определить, какая часть затраченной энергии пошла на совершение работы против внешних сил и какое количество теплоты на увеличение внутренней энергии системы вода пар.

Задача №10. После того как температура в помещении понизилась с 18 до 12 °С, из каждого 1 м3 влажного воздуха выделилось 1,5 г воды. Определить абсолютную и относительную влажность воздуха при 18 °С.

Жданов