Расчетно-графическое задание № 3

Расчетно-графическое задание № 3 Вариант 21

1.        Идеальная холодильная машина, работающая по обратному циклу  Карно,  передает  тепло  от холодильника с водой при температуре  0Град. С  кипятильнику  с  водой при температуре 100Град. С. Какую  массу  воды  нужно заморозить в холодильнике, чтобы превратить в  пар 1 кг воды в кипятильнике?  Ответ: 4,94 кг. Рисунок: Нет

2.        При  помощи  ионизационного  манометра,  установленного  на  искусственном спутнике Земли, было обнаружено, что на высоте 300  км  от  поверхности  Земли  в  1  см  атмосферы  находится около  миллиарда  частиц  газа.  Найти среднюю длину свободного пробега  частиц  газа  на  этой высоте. Диаметр частиц принять равным 0,2  нм.  Ответ: =5,6 км Рисунок: нет.

3.        Какое  количество  теплоты  Q  надо  сообщить  массе m=12 г  кислорода, чтобы нагреть его на (дельтаТ)=50 С при Р=const?  Ответ: Q=545 Дж. Рисунок:нет.

4.        Помещение  отапливается  холодильной машиной, работающей по  обратному  циклу  Карно.  Во  сколько раз количество теплоты Qо,  получаемое  помещением  от  сгорания  дров  в  печке,  меньше  количества  теплоты  Q1,  переданного  помещению  холодильной  машиной,  которая  приводится  в  действие  тепловой  машиной,  потребляющей  ту же массу дров. Этот тепловой двигатель работает  между  температурами  t'1=100Град. С  и  t2=0Град. С.  Помещение  требуется поддерживать при температуре t'1=16Град. С. Температура  окружающего воздуха t'2= -10Град. С.  Ответ: Q1/Q0=3 Рисунок: Нет

5.        Найти удельную теплоемкость С кислорода для: а) V=const; б)  Р=const.  Ответ: Сv=650 Дж/(кг*К); Cp=910 Дж/(кг*К). Рисунок:нет.

6.        При  некоторых  условиях  средняя  длина свободного пробега  молекул  газа равна 160 нм и средняя арифметическая скорость его  молекул  равна  1,95  км/с.  Чему  будет  равно  среднее  число  столкновений  в  1  с  молекул  этого  газа,  если  при  той  же  температуре давление газа уменьшить в 1,27 раза?  Ответ: z=9,6*10 c Рисунок: нет.

7.        Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. При этом  80%  тепла, получаемого от нагревателя, передается холодильнику.  Количество  теплоты,  получаемое от нагревателя, равно 1,5 ккал.  Найти:  1)  к.  п.  д.  цикла, 2) работу, совершенную при полном  цикле.  Ответ: 1)20 % 2)A=1,26 кДж Рисунок: Нет

8.        Цилиндрический  термос  с  внешним  радиусом  r2=10  см,  внутренним r1=9 см и высотой h=20 см наполнен льдом. Температура  льда  0Град. С,  наружная  температура  воздуха  20Град. С. 1) При  каком  предельном  давлении  воздуха  между  стенками  термоса  коэффициент  теплопроводности  еще  будет  зависеть от давления?  Диаметр  молекул  воздуха  принять  равным 0,3 нм, а температуру  воздуха,  находящегося  между  стенками  термоса, считать равной  среднему  арифметическому  температур  льда  и  окружающего  пространства.  2)  Найти  коэффициент  теплопроводности воздуха,  заключенного  между  стенками  термоса, при давлениях: а) 760 мм  рт.  ст.,  б)  10-4  мм  рт.  ст.  ((=0,029  кг/моль).  3) Какое  количество теплоты проходит ежеминутно через боковую поверхность  термоса  средним  радиусом  9,5  см при давлениях: а) 760 мм рт.  ст., б) 10-4 мм рт. ст.?  Ответ: 1)  p=980  мПа, 2) 17,8 мВт/(м*К), 3) а) Q=188 Дж, б)  Q=2,55 Дж Рисунок: Нет

9.        Плотность  некоторого газа РО=0.082 кг/м**3 при давлении Р=  =100  кПа  и  температуре  t=17  C.  Найти  среднюю квадратичную  скорость(V**2)**1/2  молекул газа. Какова молярная масса М этого  газа?  Ответ: (V**2)**1/2=1.9 км/с; М=0.002 кг/моль. Рисунок:нет.

10.        Водород  массой  4  г  был  нагрет  на  10 К при постоянном  давлении. Определить работу расширения газа.  Ответ: 166 Дж. Рисунок: нет.