Вариант
№3
1. Полное описание изотермического процесса: уравнение, связь
между параметрами в начале и в конце процесса, теплота, работа, внутренняя
энергия, энтальпия и энтропия в процессе.
2. В сосуде вместимостью 150 л содержится азот при абсолютном давлении
Р1
=500 кПа и температуре t1=370С. При постоянном объеме подводится
некоторое количество теплоты, так что давление возрастает вдвое. Найти
изменение внутренней энергии и энтропии газа в процессе.
3.
Какое количество теплоты нужно
сообщить 12 м3 азота, первоначально находившимся при температуре 200С,
чтобы его объем удвоился при давлении 1 атм? Как изменится внутренняя энергия
газа?
4. Р а
2
1 b
V
Начальное
состояние газа под поршнем цилиндра определяется точкой 1. Газ переводится в состояние
2 один раз по пути 1-а-2, второй раз – по пути 1-b-2. Давления в точках 1 и 2
равны 0.1 МПа и 0.5 МПа, разность объемов в точках 2 и 1 равна 0.5 м3.
Определить
разность количеств теплоты, участвующей в процессах 1-а-2 и 1-b-2.
5.
В керамический сосуд массой 400 г с температурой 200С и теплоемкостью С = 850 Дж/(кг град) наливают 300 см3
горячей воды (С = 4190 Дж/(кг град)) с температурой 900С. Предполагая,
что теплообмена с окружающей средой не происходит, определить температуру
сосуда с водой после установления теплового равновесия.
6.
Тепловая машина за один цикл отдает холодильнику 400 Дж тепла. Цикл совершается
между температурами Т1=730 К и Т2=288 К. Чему равна
работа, совершаемая машиной за один цикл? Какое количество тепла получено от
нагревателя?
7.Определите суточный
расход топлива на электростанции мощностью N = 100 МВт, если ее КПД η =
0.35, а теплота сгорания топлива Qсгор = 30 МДж/кг.
8.
Кирпичная стенка толщиной 30 см с теплопроводностью λ = 0.7 Вт /(м град) подвергается с одной поверхности воздействию
теплового потока с плотностью q = 70 Вт/м2, с другой поверхности
осуществляется теплоотвод в среду с температурой tср = -20 0С при коэффициенте теплоотдачи α = 30
Вт/(м2 град). Определить температуры поверхностей стенки.
9. Определить плотность теплового потока через стенку,
состоящую из слоя
стали
(d1 = 3 мм) и слоя цинка (d2 = 0,2 мм), если температуры поверхностей
стенки
t1 = 800 C и t2 = 650 C. lстали = 38
Вт/(м град), lцинка =112
Вт/(м град).
Определить
температуру поверхности соприкосновения; нарисуйте график t(x).
10. Цикл Карно и второй закон термодинамики. Энтропия как
термодинамическая функция. Характер изменения энтропии в самопроизвольных
необратимых процессах.