Примеры решения залач по физике

Летающий спутник

Летающий спутник

Заработок для студента

Заработок для студента

 Заказать диплом

 Курсовые работы

Курсовые работы

Репетиторы онлайн по любым предметам

Репетиторы онлайн по любым предметам

Выполнение дипломных, курсовых, контрольных работ

Выполнение дипломных, курсовых, контрольных работ

Магазин студенческих работ

Магазин студенческих работ

Диссертации на заказ

Диссертации на заказ

Заказать курсовую работу или скачать?

Заказать курсовую работу или скачать?

Эссе на заказ

Эссе на заказ

Банк рефератов и курсовых

Банк рефератов и курсовых

Электротехника
ТОЭ типовые задания примеры
решения задач
Радиотехнические схемы Генераторы
Лабораторные работы
Контрольная работа
Конспект лекций
Электротехника, электроника
Линейные цепи постоянного тока
Переменный ток. Приборы и оборудование
Комплексный метод расчета
цепей синусоидального тока
Электрические цепи с
взаимной индуктивностью
Расчет неразветвленных
магнитных цепей
Электромагнитные устройства
Трансформаторы
Однофазный асинхронный двигатель
Электронно-оптические приборы
Электронные усилители и генераторы
Источники питания электронных устройств
Измерение тока и напряжения
Работа электрической машины
постоянного тока в режиме генератора
История искусства
Стили в архитектуре и дизайне
Стиль АРТДЕКО
Париж оставался центром стиля арт-деко
Развитие традиционной архитектуры
Восточного Китая
ТВОРЧЕСТВО ЛЕ КОРБЮЗЬЕ
ТВОРЧЕСТВО  ВАЛЬТЕРА ГРОПИУСА
Людвиг Мис ван дер Роэ
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ДОМ
Здание Калифорнийской Академии наук
История дизайна
Дизайн в моде
Литература о дизайне
Линия борьбы с академизмом
в искусстве и эстетике
Объяснение промышленного искусства
Дизайнерское проектирование
для промышленности
ТОМАС МАЛЬДОНАДО
Джордж Нельсон
ДИЗАЙН В ДЕЙСТВИИ
фирма «Вестингауз»
„ОЛИВЕТТИ" Фабрика пишущих машин
Активное развитие дизайна «Оливетти»
НОН-ДИЗАЙН
ДИЗАЙН В ДЕЙСТВИИ
авторские концепции дизайна
ДИЗАЙН И ИСКУССТВО
Европейский «артистический» дизайн
Первичность деятельности художника
Современный элитарный дизайн
Художественное проектирование
Индустриальный дизайн
Стиль в дизайне. Понятие "фирменный стиль"
Абстракционизм
ПЕРВЫЕ ШКОЛЫ ДИЗАЙНА Баухауз
ДИЗАЙН В ПРЕДВОЕННУЮ ЭПОХУ
ПОСЛЕВОЕННЫЙ ДИЗАЙН
ДИЗАЙН 60-х
АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ДИЗАЙН
Государственный дизайн
ДИЗАЙН-ТЕХНОЛОГИИ БУДУЩЕГО
Прикладное искусство Византии IV–VII века
Поверхности
Начертательная геометрия
Задачи по математике
Математика Методические указания
к выполнению контрольных работ
Решение линейных дифференциальных уравнений и систем
операционным методом
Область сходимости степенного ряда
Математический анализ
Пример решения типового задания
Найти значение производной функции
Линейная алгебра
Задачи по физике
Оптика
Электростатика
Энергетика
Системы теплоснабжения
Региональный опыт энергосбережения
Тепловые насосы
Проектирование аккумуляторов теплоты
Малая гидроэнергетика
Ветроэнергетика в России
Гелиоэнергетика
Активные гелиосистемы отопления зданий
Гидротермальные системы
Закрытые системы геотермального
теплоснабжения
Мини-теплоэлектростанция на отходах
Энергия морских течений
Водородная экономика
Основы технической механики
Сопротивление материалов
Контрольная работа
Шарнирное соединение деталей
Вычисления моментов инерции
однородных тел
 

ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ.

Основные понятия и формулы.

В этом разделе особое внимание следует обратить на расчет термодинамических величин, таких как теплота, работа, внутренняя энергия, различные теплоемкости. Основой этих расчетов является первое начало термодинамики:

Q = ∆U + A

или

δQ = dU + pdV,  (4.1)

где Q (или δQ для элементарного процесса) – количество теплоты, сообщенное системе.

Общее выражение для разности теплоемкостей при постоянном давлении Ср и постоянном объеме СV:

. (4.2)

Наиболее общим процессом, происходящим в системах, является политропический, основной характеристикой которого является постоянство теплоемкости (с = const). Уравнение, описывающее политропический процесс pVn = const. Молярная теплоемкость политропического процесса:

, (4.3)

где , n – показатель политропы.

Работа, совершаемая газом:

 (4.4)

в политропическом (а при n = γ, и в адиабатическом) процессе:

, (4.5)

когда температура ν молей газа меняется от Т1 до Т2, или объем от V1 до V2 при давлении р1.

Внутренняя энергия ν молей идеального газа:

.

4.2. Примеры решения задач.

Задача 1.

image description                На рисунке изображен график газового процесса. Как изменяется объем при переходе 1 → 2?

Решение. Для ответа на вопрос задачи дополним Рис. 4.1. Поскольку необходимо найти изменение объема, то проведем изохоры (V = const), проходящие через точки 1 и 2, характеризующие исходное и конечное состояние системы, и через точку 1` касания к кривой процесса, характеризующую промежуточное состояние системы.

Подпись: Рис. 4.1Уравнение изохоры можно получить из уравнения состояния , положив V = const, т.е. .

Это уравнение прямой, проходящей через начало координат, наклон которой определяется коэффициентом , т.е. обратно пропорционален объему.

Таким образом, изохора, имеющая меньший наклон, описывает состояние системы, занимающей больший объем, и наоборот, т.е. на участке 1–1` происходит расширение системы, а на участке 1`–2 ее сжатие.

Задача 2.

Водород, находившийся при нормальных условиях в закрытом сосуде объемом V = 5 л, охладили на ∆Т = 55 К. Найти приращение внутренней энергии газа и количество отданного им тепла.

Дано: р0 = 1 атм., Т0 = 273 К, V = 5 л = 5·10–3 м3, ∆Т = 55 К.

Определить: ∆U, Q.

Решение. Согласно (4.6) изменение внутренней энергии , где неизвестно количество ν молей газа в системе. Эту величину можно найти из уравнения исходного состояния газа , тогда:

 кДж.

Знак минус учитывает, что газ охлаждался, т.е. ∆Т < 0.

Для ответа на второй вопрос используем первое начало термодинамики, в которое входит неизвестная величина Q: .

Согласно (4.4), , т.к. объем системы в ходе процесса не меняется, поэтому Q = ∆U.

image description                Задача 3.

Нагревается или охлаждается идеальный газ, если он расширяется по закону ? Какова молярная теплоемкость в этом процессе?

Анализ и решение. Для ответа на первый вопрос нарисуем график (Рис. 4.2) процесса в координатах (p, V), который описывается уравнением (кривая 1). Начальному состоянию газа соответствует точка А. Через эту точку проведем дополнительно изотерму p = const/V (кривая 2), которая должна располагаться выше кривой 1, т.к. р пропорционально 1/V, и адиабату (кривая 3), которая должна располагаться между кривыми 1 и 2, т.к. γ больше 1 и меньше 2.

Изотерма описывает процесс при Т = const с подводом тепла Q, адиабата – процесс уменьшения температуры при Q = const, следовательно, кривая 1 может описывать только процесс отдачи тепла с уменьшением Т, т.е. охлаждения газа.

Для ответа на второй вопрос будем исходить из общего определения теплоемкости . Подставим δQ в первое начало (4.1) для одного моля газа , но  и ,

откуда:

, (1)

где производную  необходимо выразить через условия задачи.

Из уравнения  следует, что , т.к. по условию задачи, , откуда  и . Подстановка  и  в (1) окончательно дает .

Математика примеры решения задач