§ 47. Применение первого закона термодинамики к газовым процессам (окончание)

ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ

7. В длинной расположенной горизонтально теплоизолированной трубе между двумя одинаковыми поршнями массой m каждый находится v молей одноатомного газа при температуре Т₀ (рис. 47.3). В начальный момент скорости поршней направлены в одну сторону и равны по модулю υ и 3υ, причём поршни сближаются. До какой наибольшей температуры Т нагреется газ? Массой газа по сравнению с массой поршней можно пренебречь. Считайте, что поршни не проводят тепло, а трением можно пренебречь. Атмосферное давление не учитывайте.

Рис. 47.3

8. С одним молем одноатомного газа совершают циклический процесс, состоящий из двух изохор и двух изобар. Работа газа за один цикл равна 200 Дж. Разность максимальной и минимальной температур газа равна 60 К, а отношение максимального объёма газа к минимальному равно 3. Чему равно отношение максимального давления газа к минимальному?

9. На рисунке 47.4 изображён график циклического процесса, происходящего с одноатомным газом, содержащим v молей. Температуры газа в состояниях 2 и 4 одинаковы, а в состояниях 2 и 3 они равны соответственно Т¹ и Т³. Чему равна работа газа за один цикл?

Рис. 47.4

10. На рисунке 47.5 изображён график циклического процесса, происходящего с данной массой одноатомного газа. На участке 3 — 1 газ сжимают адиабатно. Чему равен КПД цикла, если известно, что количество теплоты, полученное газом за один цикл от нагревателя, в 4 раза больше, чем работа, которую совершают внешние силы при сжатии газа?

Рис. 47.5

11. На рисунке 47.6 изображён график циклического процесса, происходящего с одним молем одноатомного газа.

Рис. 47.6

Участок 1 — 2 — адиабата, 2 — 3 — изотерма. Разность температур в состояниях 1 и 2 составляет 400 К. На участке 2 — 3 газ отдаёт количество теплоты 7 кДж. Какую работу совершает газ за один цикл? Чему равен КПД цикла?

<<< К началу Ответы к § 47 >>>