| № |
Условие |
Решение
|
Наличие |
| 3.5.37
|
Атомная электростанция использует реактор на "кипящей воде". Выделяющаяся в реакторе теплота при повышенном давлении заставляет воду кипеть при температуре t° = 285°С. После того, как пар приводит во вращение турбину электрогенератора, он превращается в воду в конденсаторе при температуре t°2 = 40°С. Для поддержания этой температуры конденсатор охлаждается водой из реки. Установка работает с КПД, равным 3/4 КПД машины Карно, работающей при тех же температурах. Электрическая мощность станции Р состав |
под заказ |
нет |
| 3.5.38
|
Электростанция на геотермальной воде работает следующим образом. Перегретый пар при температуре tv1 = 232°С используется для вращения турбины генератора, а затем конденсируется в воде при t°2 = 50°C и откачивается в землю, где вода снова нагревается. Электрическая мощность станции Р = 84000 кВт. Определите: а) максимально возможный КПД станции; б) количество теплоты Q, отводимой от конденсатора в течение t = 24 ч.
|
под заказ |
нет |
| 3.5.39
|
Температура внутри холодильника равна t°2 = 5°С, а теплоемкость составляет С = 84 кДж/К. При работе холодильника тепло выделяется в комнату с температурой t°1 = 25°С. Какой минимальной мощностью Р должен обладать мотор, приводящий холодильник в действие, чтобы за время т = 1 мин понизить температуру в холодильнике на dt° = 1°С?
|
под заказ |
нет |
| 3.5.40
|
Какую минимальную работу нужно совершить, чтобы заморозить m = 1 кг воды, находящейся при температуре Т = 300 К?
|
под заказ |
нет |
| 3.5.41
|
Сколько времени должен работать 3-киловаттный электронагреватель, чтобы сообщить кухне такое же количество теплоты, что и холодильник, превращающий m = 1,5 кг воды, взятой при t°1 = 20°С, в лед при t°2 = 0°С? Если обратить холодильник и заставить его работать как тепловую машину между теми же температурами, то КПД k равнялся бы 0,25.
|
под заказ |
нет |
| 3.5.42
|
Каково изменение энтропии m = 1 кг воды при ее превращении в пар при температуре t° = 100°С и давлении 1 атм?
|
под заказ |
нет |
| 3.5.43
|
Тепловой двигатель, работающий между тепловыми резервуарами с температурами Т1 = 400 К и Т2 = 300 К, имеет КПД k = 0,15. Определите изменение энтропии каждого резервуара за один цикл, если двигатель в течение цикла получает количество теплоты, равное Q1 = 100 Дж. Каково при этом полное изменение энтропии мира?
|
под заказ |
нет |
| 3.5.44
|
Два одинаковых тела с массами то и удельной теплоемкостью с, находящиеся при температуре Т1 и Т2, приводятся в тепловой контакт друг с другом. Определите изменение энтропии dS после установления равновесия.
|
под заказ |
нет |
| 3.5.45
|
В результате некоторого процесса энтропия системы увеличилась на 120 Дж/К и при этом не увеличилась энергия, непригодная для совершения макроскопической работы. Был этот процесс обратимым или необратимым? Как изменилась энтропия окружающей систему среды?
|
под заказ |
нет |
| 3.5.46
|
В качестве переменных, характеризующих состояние термодинамической системы, можно выбрать температуру Т и энтропию S. Изобразите цикл Карно для обратимого процесса в осях T-S и рассчитайте КПД цикла.
|
под заказ |
нет |
| 3.5.47
|
Каково изменение энтропии Вселенной при переводе Q = 500 Дж теплоты из резервуара, находящегося при температуре T1 = 400 К, в резервуар с температурой Т1 = 300 К?
|
под заказ |
нет |
| 3.5.48
|
Два моля идеального газа, занимающие объем 40 л и имеющие температуру 400 К, свободно расширяются до вдвое большего объема. Определите изменение энтропии: а) газа dS; б) Вселенной dSв.
|
под заказ |
нет |
| 3.5.49
|
Автомобиль массой m = 1500 кг, движущийся со скоростью v = 100 км/час, врезается в бетонную стену. Вычислите изменение энтропии Вселенной dS, если температура воздуха t° = 20°С.
|
под заказ |
нет |
| 3.5.50
|
Кусок льда массой m_л = 100 г при t° = 0°C помещается в калориметр, содержащий m_в = 100 г воды при t°2 = 100°С. Определите изменение энтропии Вселенной dS при установлении теплового равновесия в калориметре, теплоемкостью которого можно пренебречь.
|
под заказ |
нет |
| 3.6.01
|
Оцените число N молекул воздуха в комнате размером 6x4x3 м3 при нормальном атмосферном давлении и температуре t° = 20°С. Каково при этом число молей n? Сколько весит воздух в комнате? Сколько молекул воздуха dN покинет комнату, если при неизменном давлении температура повысится на dT = 5 К?
|
под заказ |
нет |
| 3.6.02
|
Молярная масса водорода М_H = 1,008 г/моль. Какова масса одного атома водорода m ?
|
под заказ |
нет |
| 3.6.03
|
В 10-литровом баллоне находится газ при температуре t° = 0° С и давлении р = 4 атм. Сколько молей газа v находится в баллоне? Сколько молекул N ?
|
под заказ |
нет |
| 3.6.04
|
В сосуде находится газ под давлением р = 1,5*10^5 Н/м2 при температуре t° = 273°С. Какое количество молекул находится при этих условиях в единице объема сосуда?
|
под заказ |
нет |
| 3.6.05
|
Современные вакуумные насосы позволяют понижать давление до величин порядка р = 1,3*10^-10 Н/м2 = 10^-12 мм рт. ст. Сколько молекул газа п содержится в 1 см3 при указанном давлении и температуре t° = 27°С? Если оставшийся газ — в основном H2 какова его плотность р?
|
под заказ |
нет |
| 3.6.06
|
Газ нагревается в открытом сосуде при нормальном атмосферном давлении от t°1 = 27°С до t°2 = 327°С. Во сколько раз при этом изменится число молекул в единице объема n ?
|
под заказ |
нет |
| 3.6.07
|
Воздух в комнате с открытой форточкой нагрели от температуры T1 до температуры T2. Считая воздух идеальным газом, найдите изменение внутренней энергии воздуха dU в комнате.
|
под заказ |
нет |
| 3.6.08
|
При повышении температуры идеального газа на dt0 = 90° средняя скорость его молекул возросла с V1 = 400 м/с до V2 = 500 м/с. На сколько dt°1 нужно нагреть этот газ, чтобы увеличить среднюю скорость его молекул с V2 = 500 м/с до V3 = 600 м/с?
|
под заказ |
нет |
| 3.6.09
|
Вторая космическая скорость определяется соотношением V = sqrt(2gR), где g — ускорение свободного падения на поверхности планеты, R — ее радиус. а) При каких температурах молекулы кислорода будут покидать земную атмосферу? б) При каких температурах молекулы водорода будут покидать земную атмосферу? Объясните отсутствие водорода в земной атмосфере, учитывая, что температура в верхних слоях атмосферы порядка 1000 К. в) Что можно сказать об атмосфере Луны (ускорение свободного падения на поверхности |
под заказ |
нет |
| 3.6.10
|
Вторая космическая скорость на Марсе составляет 5 км/с, а температура поверхности порядка 0°С. Вычислите характерные тепловые скорости при такой температуре для а) H2; б) O2; в) С02. Если эти скорости больше одной шестой второй космической скорости, то к настоящему времени Марс должен был бы потерять свою атмосферу. Что можно сказать об атмосфере Марса?
|
под заказ |
нет |
| 3.6.11
|
Какая часть молекул кислорода а при 0°С имеет скорости в интервале 100 < v < 110 м/с?
|
под заказ |
нет |
| 3.6.12
|
На высоте Н = 3 км над поверхностью Земли в 1 см3 воздуха содержится примерно n = 102 пылинок, а у самой поверхности — примерно n0 = 10^5 пылинок. Определите среднюю массу пылинки m и оцените ее размер r, предполагая плотность пылинок р = 1,5 г/см3 и считая температуру воздуха равной t° = 27°С.
|
под заказ |
нет |
| 3.6.13
|
Расположенный горизонтально цилиндр, закрытый с одного конца, вращается с угловой скоростью w вокруг вертикальной оси, проходящей через открытый конец цилиндра. Найдите а) закон изменения числа молекул воздуха n в единице объема цилиндра с расстоянием r от оси вращения; б) силу F давления воздуха на дно цилиндра. Длина цилиндра L, площадь дна цилиндра S, атмосферное давление р0, температура воздуха Т, масса одной молекулы т.
|
под заказ |
нет |
| 3.6.14
|
Каково давление воздуха а) над поверхностью Земли на высоте 10 км; б) в шахте на глубине 10 км? Давление воздуха на поверхности Земли 760 мм. рт. ст. Температуру воздуха считать одинаковой во всех точках и равной 0°С.
|
под заказ |
нет |
| 3.6.15
|
В сосуде объемом V0 находится N молекул идеального газа. Определите вероятность Р того, что в части V объема V0 не будет ни одной молекулы.
|
под заказ |
нет |
| 3.6.16
|
В объеме V0 находится N молекул идеального газа. Во сколько раз вероятность Р обнаружить N/2 молекул в области объемом V0/2 — V меньше вероятности Р* обнаружить N/2 молекул в объеме V0/2?
|
под заказ |
нет |
