Физика примеры решения задач

Физика
  • Основные типы связей в твердых телах
  • Внутренняя структура твердых тел
  • Обратная решетка
  • Дифракция в кристаллах
  • Упругие свойства кристаллов
  • Динамика решетки
  • Тепловые свойства твердых тел
  • Электроны в металлах.
  • Зонная теория твердых тел
  • Дефекты кристаллической решетки
  • Раздел «Кинематика»
  • Раздел «Динамика»
  • Механические колебания и волны. Акустика
  • Уравнение движения материальной точки
  • Молекулярная физика и термодинамика.
  • Раздел. «Электростатика»
  • Раздел «Постоянный ток»
  • Раздел «Переменный ток»
  • Электрическое поле
  • Элементы атомной и ядерной физики
  • Взаимодействие света с веществом.
  • Основные физические константы в СИ
  • Молекулярная физика и термодинамика.

    Задача №4

    В компрессоре сжимают 4 моль идеального одноатомного газа. Определить, на сколько поднялась температура газа за один ход поршня, если при этом была совершена работа 500 Дж. Процесс считать адиабатным.

    Дано:

    n  = 4 моля

    А= 500 Дж

    -------------------------

    Найти: DТ- ? Решение.

    Поскольку при адиабатном процессе Q = 0, то из первого начала термодинамики вытекает, что DU=Авнеш

    Так как , то Авнеш=

    или Авнеш DТ= 10 К.

    Задача №5

    . Смешали 6 кг воды при 42 0С, 4 кг, 72 0С и 20 кг при 18 0С. Определить температуру смеси.

    Дано:

    m1=6 кг

    m2=4 кг

    m3=20 кг

    t1=42 0С

    t2=72 0С

    t3=18 0С

    ---------------------------

    Найти: t-? Решение.

    Запишем уравнение теплового баланса

    Q1 + Q2 + Q3= 0, где Q1, Q2, Q3 – количества теплоты полученные (или отданные) этими порциями воды при нагревании (или охлаждении).

    Q1=с m1 ( t - t1 ); Q2=с m2 ( t - t2 );  Q3=с m3 ( t - t3 );

    Следовательно, с m1 ( t - t1 )+ с m2 ( t - t2 )+с m3  ( t - t3 )= 0

    Отсюда , t , t = 300С

    Задача №6

    Идеальная тепловая машина, работающая при нормальных условиях окружающего воздуха, который для нее является холодильником, поднимает груз массой 400 кг. Рабочее тело машины получает от нагревателя с температурой 200 0С количество теплоты, равное 80 кДж. На какую максимальную высоту поднимает груз эта тепловая машина?

    Дано:

    m1=400 кг

    T1=473 К

    Q1=80 . 103 Дж

     T0 =273 К

    -------------------------

    Найти: h - ? 

    Решение.

     Коэффициент полезного действия (К.П.Д.) для тепловых машин равен отношению механической работы А к Qн – количеству теплоты, полученного газом от нагревателя:

    К.П.Д. = А / Qн. (1)

    Механическая работа по поднятию груза на высоту h равна:

    А = m g h. (2)

    Где m – масса поднимаемого груза, g – ускорение свободного падения, h – высота, на которую поднимается груз.

      К.П.Д. идеальной тепловой машины: , (3)

    где Тн – температура нагревателя; Тх –температура холодильника. По условию нашей задачи Тн = Т1, Тх = Т0,

    Qн = Q1.

     В силу вышесказанного, приравняв выражения (1), с учетом (2), и (3), получаем :

     (4). Из выражения (4) выразим h, получим:

    .

    Подставив численные значения для величин, получим:

      м. h = 8,63 м

    При изохорном процессе выполняется закон

      

    Следовательно,  DU = - 2,2 . 105 Дж.

    Физика - лекции, конспекты, примеры решения задач