Файл: А. А. Кириллов (И. О. Фамилия).docx

Скачать файл (1,02Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Решение задач

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.11.2023

Просмотров: 15

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Тольяттинский государственный университет»

(наименование института полностью)
Кафедра

(наименование кафедры/департамента/центра полностью)

(код и наименование направления подготовки, специальности)

(направленность (профиль) / специализация)

Практическое задание №2
по учебному курсу «Физика 1»

(наименование учебного курса)
Вариант 9

Студент	А.А. Кириллов
	^{(И.О. Фамилия)}
Группа	ЭЭТбп-2001б

Преподаватель	Н.В. Чиркунова
	^{(И.О. Фамилия)}

Тольятти 2022

Задача 1
Один моль идеального газа переходит из начального состояния 1 в конечное состояние 3 в результате изохорного 1-2 и изобарного 2-3 процессов. Значения давления и объёма газа в состояниях 1 и 3 равны соответственно

30 л и

20 л. Найти давление, объём и температуру газа

в промежуточном состоянии 2. Изобразить процессы в координатах P - V, P - T и V - T.

Дано:

30л=30*10^-3м³

20л=20*10^-3м³

Решение:
Поскольку процесс 1-2 изохорный, то ????₁=????₂=30*10^-3м³

_{Поскольку процесс 2-3 изобарный, то}

_{Запишем уравнение Менделеева для второго состояния газа:}

Где

- универсальная газовая постоянная.

Подставим численные значения и произведём вычисления:

= 722К
Для состояния 1 запишем уравнение Менделеева – Клапейрона:

Подставим численные значения и произведём вычисления:

= 361 К
Для состояния 3 запишем уравнение Менделеева – Клапейрона:

Подставим численные значения и произведём вычисления:

Найти:

_{Изобразить:}

P - V

P - T

V - T

= 481 К

Для построения графиков процессов запишем параметры газа в каждой точке.

В 1-й точке - Т₁= 361 К, ????₁=10⁵ Па, ????₁= 30*10^-3м³

Во 2-й точке – Т₂= 722 К, ????₂= 2*10⁵ Па, ????₂= 30*10^-3м³

В 3- й точке – Т₃= 481 К, ????₃= 2*10⁵ Па, ????₃= 20*10^-3м³
Изобразим процесс в координатах P – V.

Изобразим процесс в координатах P – Т.

Изобразим процесс в координатах V – Т.

твет: Т₂= 722 К, ????₂= 2*10⁵ Па, ????₂= 30*10^-3м³

Задача 2.
Идеальный газ -

совершает замкнутый цикл, состоящий из трех процессов: изобарного 1 - 2, адиабатного 2 - 3 и изотермического 3 - 1, идущий по часовой стрелке. Значения давления и объёма газа в состояниях 1, 2 и 3 равны соответственно

, и

. Найти термический к.п.д. цикла.

Дано:	Решение: _{КПД цикла вычисляется по формуле:} Где - количество теплоты, переданное газу за цикл от нагревателя; - количество теплоты, отданое газом за цикл холодильнику. Работа газа при изобарном процессе вычисляется по формуле: Подставим численные значения и произведём вычисления: Изменение внутренней энергии в процессе 1 – 2 вычмсляется по формуле: Применим уравнение Менделеева - Клапейрона для первого и второго состояний газа: Где - универсальная газовая постоянная, - степень свободы молекул двухатомного газа. Находим разность второго и первого уравнений: _{После подстановки в формулу изменения внутренней энергии, получаем:}
Найти:
Вычисляем количество теплоты , полученное газом в процессе 1-2, применяя первый закон термодинамики: Подставим численные значения и произведём вычисления: В адиабатном процессе : Учитывая, что для изотермического процесса 3 – 1 , по первому закону термодинамики, получаем: Работа газа при изотермическом процессе вычисляется по формуле: . Согласно уравнению Менделеева – Клапейрона для первого состояния газа, получаем: После подстановки, получаем: Найдём объём азота для третьего состояния. Для изобарного процесса 1 – 2 . Для изотермического процесса 3 – 1, имеем: Для адиабатного процесса 2 – 3, получаем: Где - показатель адиабаты. Следовательно: Подставим численные значения и произведём вычисления объём азота для третьего состояния: Подставим численные значения и произведём вычисления : Количество теплоты, полученное газом за цикл от нагревателя: Количество теплоты, отданое газом за цикл холодильнику: Теперь вычисляем КПД цикла: _Ответ: