 |
|
Задача на применение закона сохранения энергии
С какой начальной скоростью v0 надо бросить вниз мяч с высоты 2 м, чтобы он подпрыгнул на высоту 4 м ? Считать удар о землю абсолютно упругим.
| Дано: | Решение: |
| h1 = 2 м h2 = 2 м |  1-е состояние:
 2-е состояние:
|
| v0 — ? |
По закону сохранения энергии: Е1 = Е2
Ответ: v0 = 6,3 м/с
Задача на применение уравнения состояния идеального газа
Определите массу аммиака, содержащегося в баллоне емкостью 20 л при температуре 27°С и под давлением 190 мм рт. ст.
| Дано: | СИ | Решение: |
| 2 • 10-2 м3 0,25 • 105 Па |  Из уравнения Менделеева — Клапейрона для постоянной массы газа:
|
| m — ? |
Ответ: m = 3,4 г
Задача на применение графиков изопроцессов
На рисунке представлен циклический процесс, проведенный с одним молем идеального газа. а) Дайте название каждого процесса. б) Как изменяются термодинамические параметры газа при переходе из одного состояния в другое? в) Напишите уравнения, описывающие каждый из процессов. г) Изобразите этот процесс в координатных осях р, V и V, Т.
Решение:
Процесс 1 → 2 — изохорное нагревание, так как V = const, давление пропорционально температуре:
Процесс 2 → 3 — изотермическое расширение, так как Т2 = T3.
Процесс 3 → 1 — изобарное охлаждение, так как P1=P3 .
Процессы в координатных осях р, V имеют вид:
Процессы в координатных осях V, Т имеют вид:
Задача на определение работы газа с помощью графика зависимости давления от его объема
С идеальным газом, находящимся в цилиндре под поршнем, был проведен процесс, график которого изображен на рисунке. Найдите работу газа в этом процессе. Получал или отдавал тепло газ при этом процессе?
Решение:
Процесс 1 —> 2 — изобарное расширение, так как р = const, V2 > V1
Работа в термодинамике рассчитывается по формуле:
Из графика: р = 500 кПа = 5 • 105 Па, V1 = 0,1 м3, V2 = 0,35 м3.
А' = 5 • 105 (0,35 - 0,1) = 5 • 105 • 0,25 = 125 • 103 (Дж) = 125 (кДж).
Ответ: А' = 125 кДж; газ получал тепло.
Задача по определению модуля Юнга