[vsesdal]
Количество страниц учебной работы: 7,7
Содержание:
Задача
Рабочим телом идеальной тепловой машины, работающей по циклу Карно, является идеальный газ . Исходное состояние его соответствует параметрам Ph ,Vh ,Th .Объём газа после изотермического расширения V2 =aVh ,после адиабатического расширения –
V3 =bV2.
Газ – гелий
Th = 450 k.
Ph = 2,3*10-5 Па
Vh = 4 литра
a=2,5
b =1,6
Определить
1)Количество молекул, находящихся в сосуде.
2)Характерные скорости молекул в исходном состоянии и после адиабатического расширения .
3)Энергию теплового движения молекул газа.
4)Среднюю энергию одной молекулы, энергию её поступательного движения ( при температуре Th).
5)Теплоёмкости газа при постоянном объёме и постоянном давлении .
6)Давление, температуру и объём газа в состоянии 2, 3, 4.
7) Изменение внутренней энергии газа в каждом процессе и за цикл.
8)Работу, совершённую газом за цикл и в каждом процессе.
9)Количество теплоты, полученное газом от нагревателя и отданное холодильнику.
10) КПД цикла как отношение совершенной работы к полученной энергии.
11) Изменение энтропии газа в каждом процессе и за весь цикл. Получить формулу КПД идеальной тепловой машины и вычислить по ней КПД цикла.
12)Построить диаграмму данного цикла (в масштабе) в координатах (P, V).
13)Определить значение коэффициентов диффузии, теплопроводности и вязкости данного газа в нормальных условиях и в исходном состоянии.
Учебная работа № 188539. Контрольная Молекулярная физика, задача
Выдержка из похожей работы
Механика. Кинематика. Динамика. Молекулярная физика
…..сложное. Поэтому для упрощения
рассмотрения движений пользуются законом независимости движений: всякое сложное
движение можно представить как сумму независимых простейших движений. К
простейшим движениям относятся поступательное и вращательное.
В физике широко пользуются моделями, которые
позволяют из всего многообразия физических свойств выбрать главное,
определяющее данное физическое явление. Одними из первых моделей реальных тел
являются материальная точка и абсолютно твердое тело.
Материальной точкой называется тело, размерами
которого можно пренебречь в условиях данной задачи. Абсолютно твердым телом
называется тело, расстояние между любыми двумя точками которого остается
постоянным при его движении.
Эти модели позволяют исключить деформацию тел
при движении.
Поступательным называется движение, при котором
отрезок, соединяющий любые две точки твердого тела, перемещается при движении
параллельно самому себе. Из этого следует, что все точки тела при
поступательном движении движутся одинаково, т.е. с одинаковыми скоростями и
ускорениями. Примером поступательного движения может служить движение кабины
“чертова колеса”.
Вращательным называется движение, при котором
все точки абсолютно твердого тела движутся по окружностям, центры которых лежат
на одной прямой, называемой осью вращения, причем эти окружности лежат в
плоскостях, перпендикулярных оси вращения.
Пользуясь законом независимости движений,
сложное движение твердого тела можно рассматривать как сумму поступательного и
вращательного движений.
Одним из первых разделов механики является
кинематика, изучающая механическое движение тел без выяснения причин,
вызывающих данное движение.
Можно воспользоваться понятием материальной
точки для изучения поступательного движения абсолютно твердого тела, так как
все точки движутся одинаково. Для определения положения материальной точки в
пространстве и описания ее движения необходимы следующие понятия.
Перемещение ∆s
– вектор, соединяющий начальную и конечную точки траектории, по которой
двигалась материальная точка некоторый промежуток времени.
Траектория – линия, описываемая при движении
материальной точкой в пространстве.
Путь ℓ – сумма длин отрезков траектории.
При прямолинейном движении (траектория – прямая
линия) модуль перемещения равен длине пути ℓ, если движение происходит в
одном направлении.
Быстрота изменения положения материальной точки
в пространстве с течением времени характеризуется средней и мгновенной
скоростями.
Средняя скорость – векторная величина, равная
отношению перемещения к промежутку времени, за которое это перемещение
произошло:
. (1.1)
Пусть точка движется по траектории от А до В. На
рис. 1.1 показаны перемещение ∆s
и вектор средней скорости vср.
Часто для характеристики движения вводится
средняя скорость прохождения пути, равная отношению пути к промежутку времени,
за который этот путь пройден:
(1.2)
На рис. 1.1 ∆ℓ – это
длина дуги АВ. Ясно, что, поскольку , то |vср| ≤ υср(ℓ).
Скорость в данный момент времени определяется мгновенной скоростью.
Мгновенной скоростью называется
предел отношения перемещения ∆s к
промежутку времени ∆t, за который это перемещение
произошло, при стремлении ∆t к нулю:
(1.3)
Мгновенная скорость направлена по касательной к
траектории. Это вытекает из следующих соображений: vср
направлено вдоль секущей АВ (рис. 1.1). Если ∆t
стремится к нулю, то в пределе точки А и В сольются в одну точку, при этом
секущая превращается в касательную.
Равномерное прямолинейное движение
Равномерным прямолинейным называется движение,
при котором материальная точка за любые равные промежутки времени совершает
одинаковые перемещения. При этом движении мгновенная скорость совпадает со
средней:
…