ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.12.2020
Просмотров: 1854
Скачиваний: 4
3.3 Приклади розв’язування задач:
Задача №1
З найти густину газу при заданих тиску і абсолютній температурі газу (51*102 Па, 297 К).
Дано: Розв’язання
Задача №2
Газ заданої маси нагріли на певну температуру. Знайти роботу виконану газом, кількість теплоти переданої газу та зміну внутрішньої енергії (газ –водень, маса - 1,5 кг, газ нагріли на 160 К).
Дано: Розв’язання
Задача №3
Знаючи потужність і масу палива, яке витрачається за визначений час, знайти ККД тракторного двигуна, що розвиває потужність 190 кВт і витрачає за 4 год 100 кг дизельного палива.
Дано: Розв’язання
Задача №4
В ідеальній тепловій машині ККД якої 30% газ одержав від нагрівача 10 кДж теплоти. Яка температура нагрівача, якщо температура холодильника 20 0 С. Скільки джоулів теплоти машина віддала холодильнику?
Д ано:
Розв’язання
3.4 Задачі для самостійного розв’язування:
Задача №1
Який тиск газу, якщо середня квадратична швидкість його молекул 500 м/с, а його густина 1,35 кг/м1.
Задача №2
Чому дорівнює середня квадратична швидкість руху молекул газу, якщо маючи масу 6 кг, він займає об’єм 5 м3 при тиску 200 кПа?
Задача №3
Знайти середню кінетичну енергію молекули одноатомного газу при тиску 20 кПа. Концентрація молекул цього газу при зазначеному тиску складає 3 • 1025 м-3
Задача №4
Яка кількість речовини міститься в газі, якщо при тиску 200 кПа і температурі 240 К його об'єм дорівнює 40 л?
Задача №5
Який тиск стиснутого повітря, що знаходиться в балоні місткістю 20 л при
12 °С, якщо маса цього повітря 2 кг?
Задача №6
Знайти густину газу при тиску р і абсолютній температурі Т.
Газ |
Величина |
|
р·103, Па |
Т, К |
|
Азот |
102 |
297 |
Задача №7
Знайти густину газу при тиску р і абсолютній температурі Т.
Газ |
Величина |
|
р·103, Па |
Т, К |
|
Кисень |
310 |
510 |
Задача №8
Знайти густину газу при тиску р і абсолютній температурі Т.
Газ |
Величина |
|
р·103, Па |
Т, К |
|
Водень |
41 |
243 |
Задача №9
Знайти густину газу при тиску р і абсолютній температурі Т.
Газ |
Величина |
|
р·103, Па |
Т, К |
|
Аргон |
32 |
600 |
Задача №10
Знайти густину газу при тиску р і абсолютній температурі Т.
Газ |
Величина |
|
|
р·103, Па |
Т, К |
Повітря |
101,3 |
273 |
Задача №11
У кімнаті, площа якої S = 20 м2 і висота h = 2,5 м, температура повітря підвищилася з Т1=288 К до Т2 = 298 К. Тиск сталий і дорівнює р = 100 кПа. На скільки зменшилася маса повітря m у кімнаті?
Задача №12
При стиску газу його об'єм зменшився з 8 до 5 л, а тиск підвищився на 60 кПа. Знайти початковий тиск.
Задача №13
При збільшенні тиску в 1 ,5 рази об'єм газу зменшився на ЗО мл. Знайти початковий об'єм.
Задача №14
Який об'єм займе газ при 77 °С, якщо при 27 °С його об'єм був 6 л?
Задача №15
При збільшенні абсолютної температури в 1,4 рази об'єм газу збільшився на 40 см3. Знайти початковий об'єм.
Задача №16
Якою була початкова температура повітря, якщо при нагріванні його на З К об'єм збільшився на 1% від початкового?
Задача №17
При температурі 27 °С тиск газу в закритій посудині, був 75 кПа. Яким буде тиск при температурі —13 °С?
Задача №18
При якій температурі знаходився газ у закритій посудині, якщо під час нагрівання його на 140 К тиск зріс у півтора рази?
Задача №19
У неробочому стані при температурі 7 °С тиск газу в колбі газоповної електричної лампи розжарювання дорівнює 80 кПа. Знайти температуру газу в лампі, яка горить, якщо тиск у робочому режимі зростає до 100 кПа.
Задача №20
Знайти масу природного горючого газу об'ємом 64 м3, вважаючи, що об'єм указаний за нормальних умов. Молярну масу природного горючого газу вважати рівною молярній масі метану (СН4).
Задача №21
Яка внутрішня енергія 10 молей одноатомного газу при 27°С?
Задача №22
Яка внутрішня енергія гелію, що заповнює аеростат об'ємом 60 м3 при тиску 100 кПа?
Задача №23
При зменшенні об'єму одноатомного газу в 3,6 раза його тиск збільшився на 20%. У скільки разів змінилася внутрішня енергія?
Задача №24
Який об'єм займе газ при 77 °С, якщо при 27 °С його об'єм був 6 л?
Задача №25
Яку роботу А виконує газ, кількість речовини котрого v, при ізобарному підвищенні температури на ΔТ?
Задача №26
Газ масою т ізобарно нагріли на ΔТ Знайти: 1) роботу А, виконану газом; 2) кількість теплоти Q, переданої газу; 3) зміну внутрішньої енергії ΔU.
Газ |
Параметри |
|
m, кг |
Т, К |
|
Азот |
0,51 |
1 |
Задача №27
Газ масою т ізобарно нагріли на ΔТ Знайти: 1) роботу А, виконану газом; 2) кількість теплоти Q, переданої газу; 3) зміну внутрішньої енергії ΔU.
Газ |
Параметри |
|
m, кг |
Т, К |
|
Водень |
0,066 |
38 |
Задача №28
Газ масою т ізобарно нагріли на ΔТ Знайти:
1) роботу А, виконану газом; 2) кількість теплоти Q, переданої газу; 3) зміну внутрішньої енергії ΔU.
Газ |
Параметри |
|
m, кг |
Т, К |
|
Повітря |
0,31 |
7 |
Задача №29
Газ масою т ізобарно нагріли на ΔТ Знайти: 1) роботу А, виконану газом; 2) кількість теплоти Q, переданої газу; 3) зміну внутрішньої енергії ΔU.
Газ |
Параметри |
|
m, кг |
Т, К |
|
Гелій |
1,1 |
3 |
Задача №30
Газ масою т ізобарно нагріли на ΔТ Знайти: 1) роботу А, виконану газом; 2) кількість теплоти Q, переданої газу; 3) зміну внутрішньої енергії ΔU.
Газ |
Параметри |
|
m, кг |
Т, К |
|
Кисень |
0,007 |
10 |
Задача №31
Для ізобарного нагрівання газу, кількість речовини якого 800 молей, на 500 К йому передали кількість теплоти 9,4 МДж. Визначити роботу газу і збільшення його внутрішньої енергії.
Задача №32
Об'єм кисню масою 160 г, температура якого 27 °С, при ізобарному нагріванні збільшився вдвічі. Знайти роботу газу при розширенні, кількість теплоти, яка пішла на нагрівання кисню, зміну внутрішньої енергії.
Задача №33
Температура нагрівача ідеальної теплової машини 117 °С, а холодильника 27 °С. Кількість теплоти, одержуваної машиною від нагрівача за 1 с, дорівнює 60 кДж. Обчислити ККД машини, кількість теплоти, що передається холодильнику за 1 с, і потужність машини.
Задача №34
В ідеальній тепловій машині за рахунок кожного кілоджоуля енергії, одержуваної від нагрівача, виконується робота 300 Дж. Визначити ККД машини і температуру нагрівача, якщо температура холодильника 280 К.
Задача №35
Знаючи потужність і масу палива, яке витрачається за визначений час, знайти ККД тракторного двигуна, що розвиває потужність 95 кВт і витрачає за 2 год 50. кг дизельного палива.
Задача №36
Знаючи потужність і масу палива, яке витрачається за визначений час, знайти ККД усіх двигунів реактивного літака Іл-62, які розвивають потужність ЗО МВт, якщо повного запасу палива ТС-1 масою 82,5 т вистачає на 10 год безупинного польоту.
Задача №37
Знаючи потужність і масу палива, яке витрачається за визначений час, знайти ККД парової турбіни потужністю 500 МВт, що за 0,5 год витрачає 87 т дизельного палива.
Задача №38
Знаючи потужність і масу палива, яке витрачається за визначений час, знайти ККД карбюраторного двигуна автомобіля ЗІЛ-130, якщо питома витрата палива дорівнює 326 г/(кВт • год), і дизельного двигуна автомобіля КамАЗ-5320, у якого питома витрата палива 224 г/(кВттод).
Задача №39
Свинцева куля, яка летить зі швидкістю 200 м/с, влучає в земляний вал. На скільки підвищилася температура кулі, якщо 78% кінетичної енергії кулі перетворилося на внутрішню енергію?
Задача№40
На скільки змінюється внутрішня енергія гелію масюю 200 г при збільшенні температури на 20 'С?
Розділ 4 Електростатика
4.1 Основні формули і закони, що вивчаються в розділі:
-
Закон Кулона
-
Напруженість електричного поля
-
Теорема Остроградського – Гауса
-
Напруженість поля точкового заряду
-
Напруженість поля, яке створює нескінченна рівномірно заряжена площина
-
Поверхнева густина заряду
-
Напруженість поля плоского конденсатора
-
Напруженість поля, яке створює нескінченно рівномірно заряджена нитка
-
Лінійна густина заряду
-
Потенціал поля
-
Потенціал поля точкового заряду
-
Зв'язок між напруженістю і потенціалом неоднорідного і однорідного полів
-
Напруженість і потенціал поля, яке створює провідна заряджена сфера , радіусом R на відстані r від центру сфери
-
Робота сил по переміщенню заряду у точки поля з потенціалом
у точку з потенціалом :
-
Електроємність або
-
Електроємність сфери
-
Електроємність плоского конденсатора
-
Енергія зарядженого конденсатора
-
Об”ємна густина енергії електричного поля
4.2 Методичні вказівки до розв’язування задач:
-
Якщо заряджені тіла віддалені одне від одного на відстань, яка значно перевищує їхні розміри, то в цьому разі тіла можна вважати матеріальними точками, а заряди на них точковими зарядами і силу взаємодії між ними обчислювати за законом Кулона.
-
Якщо є кілька (більше двох) електричних зарядів, то сила взаємодії між кожною парою зарядів не залежить від наявності решти зарядів.
-
Напруженість поля, створювана системою зарядів у даній точці простору, дорівнює геометричній сумі напруженостей, створюваних окремими зарядами.
-
Потенціал поля, створюваний у даній точці кількома точковими зарядами, дорівнює алгебраїчній сумі потенціалів, створюваних у цій точці кожним зарядом.
4.3 Приклади розв’язування задач
Задача №1
На нитках завдовжки l , закріплених в одній точці, підвішені кульки масою m кожна. При наданні кулькам рівних однойменних зарядів нитки розійшлися утворивши кут . Знайти силу взаємодії зарядів та заряд кожної кульки.
Д ано: Розв’язання
Задача №2
В однорідному полі напруженістю 60кВ/м перемістили заряд 5 нКл. Переміщення дорівнює за модулем 20 см. і утворює кут 600 із напрямком силової лінії . Знайти роботу поля , зміну потенціальної енергії взаємодії заряду й поля і напругу між початковою кінцевою точками переміщення.
Дано: Розв’язання