МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования«Тольяттинский государственный университет»Институт инженерной и экологической безопасности(наименование института полностью)20.03.01 Техносферная безопасность.Противопожарные системы.(код и наименование направления подготовки, специальности)практическое задание №2по учебному курсу «Физика. Механикка. Молекулярная физика.»(наименование учебного курса)Вариант 4

Студент	Д. А. Гаврилюк
	(И.О. Фамилия)
Группа	ТБбп-2206а
Преподаватель	И. В. Мелешко
	(И.О. Фамилия)

Тольятти 2023Задача 1Условие:Один моль идеального газа переходит из начального состояния 1 в конечное состояние 3 в результате двух изопроцессов 1-2 и 2-3. Значения давления и объема газа в состояниях 1 и 3 равны соответственно P₁,V₁ и P₃,V₃. Найти давление, объем и температуру газа P₂, V₂, T₂ в промежуточном состоянии 2. Изобразить процессы в координатах P-V, P-T, V-T.Дано: СИ:Изохорный 1-2Р₁=10⁵ ПаV₁=30 л 0,03 м³Изотермический 2-3Р₃=2*10⁵ ПаV₃=20 л. 0,02 м³Найти:

---

_{Изобразить:}P – VP - TV – TРешение:Поскольку процесс 1-2 изохорный, то Поскольку процесс 2-3 изотермический, то Т₂=Т_{3Запишем уравнение Менделеева –Клапейрона для второго состояния газа:}При изотермическом процессе:Где - универсальная газовая постоянная.Подставим численные значения и произведём вычисления:Для состояния 1 запишем уравнение Менделеева – Клапейрона:Подставим численные значения и произведём вычисления:Для состояния 3 запишем уравнение Менделеева – Клапейрона:Т₃= 469 КДля построения графиков процессов запишем параметры газа в каждой точке.В 1-й точке - Во 2-й точке - В 3- й точке - Изобразим процесс в координатах P – V.Процесс в координатах P – V:P-T: V-T: О твет: Т₂= 469 К, P₂= 1,3*10⁵ Па, V₂= 0,03 м³.Задача 2Идеальный газ (N₂) совершает замкнутый цикл, состоящий из трех процессов 1-2 (изобарный), 2-3 (адиабатный), 3-1 (изотермический), идущий по часовой стрелке. Значения давления и объема газа в состояниях 1, 2 и 3 равны соответственно P_1, V_1, P_2, V₂ и P_3, V_3. Найти термический к.п.д. цикла.Дано: СИ:Изохорный 1-2 P₁=10⁵ ПаV₁=3 л 3*10^-3м³= 0.003 м³Изотермический 2-3 P₂=2*10⁵ ПаИзобарный 3-1 газ – N

---

₂Найти: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 изохорном процессе равна 0.Изменение внутренней энергии в процессе 1 – 2 вычисляется по формуле:На основании первого закона термодинамики Q_1-2=∆U_1-2Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона для процесса 1-2Где - универсальная газовая постоянная,При изохорном процессе давление прямо пропорционально его абсолютной температуре.Тогда - степень свободы молекул двухатомного газа.Учитывая, что для изотермического процесса 2 – 3 , по первому закону термодинамики, получаем:Работа газа при изотермическом процессе вычисляется по формуле: .Согласно уравнению Менделеева – Клапейрона для третьего состояния газа, получаем:После подстановки, получаем:Найдём объём азота для третьего состояния.Для изобарного процесса 3-1

---

.

Для изотермического процесса 2 – 3, имеем:





Работа газа при изобарном процессе 3-1 вычисляется по формуле:



Подставим численные значения и произведём вычисления:



Изменение внутренней энергии в процессе 3-1 вычисляется по формуле:



Применим уравнение Менделеева - Клапейрона для первого и третьего состояний газа:



Находим разность второго и первого уравнений:



_{После подстановки в формулу изменения внутренней энергии, получаем:}



Вычисляем количество теплоты , полученное газом в процессе 3-1, применяя первый закон термодинамики:



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:

Задача 3

Условие:

Идеальный газ находится в однородном поле тяжести Земли. Молярная масса газа М=29*10^-3 кг/моль. Абсолютная температура газа меняется с высотой h по закону T(h)=T₀(1+ah). Найти давление газа Р на высоте h. На высоте h=0 давление газа P₀=10⁵ Па.

Дано:









Т₀= 300 К,

а= 10^-5м^-1

---

h= 400 м.Найти:Р-?Решение:Применим барометрическую формулу:Где - ускорение свободного падения, - универсальная газовая постоянная.Учитывая условие задачи, получаем:Подставим численные значения и вычислим:Ответ:

---

Смотрите также файлы

• Настоящее время presentSimple.docx

• Исследование интегральных характеристик электростатического поля методом моделирования.doc

• Бизнеспланирование httpsstudwork rushop243447biznesplanirovanietestsotvetamisinergiya.doc

• Анализ Русского танца из балета Лебединое озеро. В 1895 год.docx

• 3 Методические рекомендации профилактики и коррекции агрессивного поведения детей.docx