Электротехника Законы Ома и Кирхгофа Постоянный электрический ток Молекулярная физика Колебания Термодинамика СИ неразрушающего контроля толщиномер лакокрасочных покрытий.

Горючая смесь в двигателе дизеля воспламеняется при температуре Т2 = 1,1 кК. Начальная температура смеси Т1 = 350 К. Во сколько раз необходимо адиабатно сжать смесь для её воспламенения, если показатель её адиабаты g @ 1,4?

 Решение

 1. Степень сжатия смеси, т.е. отношение начального и конечного объёма целесообразно определить из уравнений связи между параметрами процесса

 . (1)

  2.3.24. В вертикальном цилиндре для испытания аппаратуры расположен поршень массой М = 10 кг площадью s = 0, 1 м2 под которым находится азот массой m = 1 кг. За короткий промежуток времени температура азота поднимается на DТ = 50 К. На какое расстояние при этом переместится поршень?

 Решение

  1. При быстром нагреве газа потерями на теплообмен с внешней средой можно пренебречь, поэтому процесс, в первом приближении, можно представить как адиабатический.

  2. Определим изменение внутренней энергии газа при нагреве

 . (1)

 3. В процессе расширения газ совершает работу против сил тяжести и атмосферного давления

 , (2)

где Dh ­ перемещение поршня.

 4. Совмещая уравнения (1) и (2) получим

  . (3)

 2.3.25. В цилиндрическом сосуде взрывается гремучий газ, при этом его внутренняя энергия изменяется на DU = 500 Дж и поршень массой М = 1 кг и площадью поперечного сечения s = 0.01 м2 поднимается на высоту Dh = 0,5 м. Какое количество тела Q выделилось при взрыве гремучего газа?

 Решение

  1. Работа гремучего газа, так же как и в предыдущей задаче, совершается против силы тяжести поршня и атмосферного давления, которое мы считаем нормальным р0 = 0,1 МПа

 . (1)

 2. Выделяемое при взрыве тепло, в соответствие с первым началом термодинамики, будет расходоваться на совершение механической работы и изменение внутренней энергии газа

 . (2)

 2.3.26. Каковы были начальный объём и температура гелия массой m = 1 кг, заключенного под поршнем в цилиндре, если при его охлаждении до Т2 = 273 К потенциальная энергия груза массой М = 1 кг, лежащего на невесомом поршне уменьшилась на DП = 100 Дж? Площадь поршня составляет s = 0,01 м2, внешнее давление соответствует нормальному атмосферному р0 = 0,1 МПа.

 Решение

 1. Разность потенциальной энергии груза численно равно работе

 . (1)

Величину вертикального перемещения поршня Dh можно выразить через объём газа в конечном V2 и начальном V1 состоянии и площадь поршня s

 . (2)

 2. Работа совершаемая газом при изобарном охлаждении определяется уравнением

 . (3)

 3. Из уравнения (3) можно определить начальную температуру

 . (4)

  4. Начальный объём определяется уравнением Клапейрона ­ Менделеева, записанным для начального состояния

 .  (5)

 5.3.27. В закрытом сосуде находится m1 = 1 кг азота и m2 = 0,8 кг кислорода. Определить изменение внутренней энергии смеси при увеличении её температуры на DТ = 100 К.

 Решение

  1. Внутренняя энергия смеси определяется в виде суммы внутренней энергии компонент

  , (1)

причём,

  . (2)

 2. Подставим значения изменений внутренней энергии компонент в уравнение (1)

 .


Физика примеры решения задач