Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 704 RSS
←   Январь 2009   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Открыта: 14-07-2005

Автор
Калашников О.А.

Статистика

704 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

RusFAQ.ru: Физика


Хостинг Портала RusFAQ.ru:
MosHoster.ru - Профессиональный хостинг на Windows 2008

РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RUSFAQ.RU

Чемпионы рейтинга экспертов в этой рассылке

Скоморохов Владимир Иванович
Статус: Студент
Рейтинг: 220
∙ повысить рейтинг >> 		SFResid
Статус: Профессор
Рейтинг: 94
∙ повысить рейтинг >> 		Baybak
Статус: 3-й класс
Рейтинг: 74
∙ повысить рейтинг >>

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика

Выпуск № 650
от 26.01.2009, 22:05

Администратор:Tigran K. Kalaidjian
В рассылке:Подписчиков: 162, Экспертов: 20
В номере:Вопросов: 2, Ответов: 3
Нам важно Ваше мнение об этой рассылке.
Оценить этот выпуск рассылки >>

Вопрос № 158284: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Помогите пожалуйста решить задачу по физике: В цилиндре под поршнем находится двухатомный газ в количестве v=1 моль при температуре t<sub>1</sub>=27ºC. Сначала газ расширяется адиабатно так, что объем ...

Вопрос № 158286: Здравствуйте! Помогите пожалуйста решить задачку по физике: Определить удельные теплоемкости смеси с<sub>р</sub>, c<sub>v</sub>, состоящей из азота в количестве v<sub>1</sub> =1 моль (М<sub>1</sub> = 28•10<sup>-3</sup> кг/моль), метана...

Вопрос № 158.284
Здравствуйте, уважаемые эксперты!
Помогите пожалуйста решить задачу по физике:

В цилиндре под поршнем находится двухатомный газ в количестве v=1 моль при температуре t1=27ºC. Сначала газ расширяется адиабатно так, что объем увеличился в k=5раз, а затем сжимают изотермически до первоначального объема. Определить совершенную газом работу А.

Заранее огромная благодарность!
Отправлен: 21.01.2009, 01:48
Вопрос задал: Петров Андрей Алексеевич (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1
Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 1)
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Петров Андрей Алексеевич!
Решение:
Дано: t1=27ºC; Т1 = 300К; v=1 моль; V2/V1 = 5.
Запишем уравнение Пуассона в виде: (Т1/Т2) = (V2/V1)^γ-1. Где γ – коэффициент Пуассона, рав-ный 1,4 для двухатомных газов. (Т1/Т2) = 5^0.4
ln (Т1/Т2) = 0,4*ln 5 = 0,4*1,6 = 0,64. Откуда Т1/Т2 =1,9 . И следовательно
Т2 = 300/1,9 = 158 К.
Работа, выполняемая газом при адиабатическом расширении определяется в соответствии с 1–м законом термодинамики: А =– ΔU.
Изменение внутренней энергии определяется выражением: ΔU = (m/μ)*(i/2)*R*ΔT, (4)
где i – число степеней свободы. Для двухатомного газа i = 5.
Вычислим ΔU = 1 моль*(5/2)*8,31Дж/(моль*К)*142 К = 2950 Дж.
Работу в изотермическом процессе можно определить:
А =(m/μ)*R*T2* ln (V2/V1) = 1моль*8,31Дж*158К*(-1,6))/(моль*К) = -2100 Дж
Полная работа А = ААД + Аизот = 2950 Дж - 2100 Дж = 850 Дж.
Ответ: Полная работа равна 850 Дж.
Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: Студент)
Ответ отправлен: 22.01.2009, 03:30

Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 241793 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
  • Отправить WebMoney:
    • Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!

    Оценка за ответ: 5
    Комментарий оценки:
    Спасибо Вам большое!

    Вопрос № 158.286
    Здравствуйте!
    Помогите пожалуйста решить задачку по физике:

    Определить удельные теплоемкости смеси ср, cv, состоящей из азота в количестве v1 =1 моль (М1 = 28•10-3 кг/моль), метана v2= 4 моль (М2 = 16•10-3 кг/моль) и гелия массой m3 = 8 г (М3 = 4•10-3 кг/моль).

    Заранее огромное Вам спасибо!
    Отправлен: 21.01.2009, 02:00
    Вопрос задал: Петров Андрей Алексеевич (статус: Посетитель)
    Всего ответов: 2
    Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)
    Отвечает: Baybak
    Здравствуйте, Петров Андрей Алексеевич!
    _______________
    Определить удельные теплоемкости смеси
    ср, cv,
    состоящей из азота в количестве
    v1 =1 моль (М1 = 28∙10-3 кг/моль),

    метана
    v2= 4 моль (М2 = 16∙10-3 кг/моль) и

    гелия массой
    m3 = 8 г (М3 = 4∙10-3 кг/моль).
    ____________________

    Я буду обозначать число молей не маленькой грецкой буквой "ню" (которую невозможно отличить от латинской 'v'), а большой 'N'.
    А вмемто грецкой "мю" буду писать 'mu'

    азот
    N1 =1 моль (М1 = 28∙10-3 кг/моль),

    метан
    N2= 4 моль (М2 = 16∙10-3 кг/моль) и

    гелий
    m3 = 8 г= 8e-3 кг (М3 = 4∙10-3 кг/моль).
    cp=?
    cv=?
    ______________________
    M1= 28e-3 (кг/моль)
    M2= 16e-3
    M3= 4e-3

    m1= N1*M1= 28e-3 (кг)
    m2= N2*M2= 4*16e-3= 64e-3
    m3= 8e-3

    Удельная теплоемкость
    c_уд= Q/(m*dT)
    Где
    dT= T2-T1 (К), изменение температуры

    Для нагревания смеси н а 1 K надо затратить теплоты
    Q= c_уд*m*dT

    Эту теплоту можно разделить на части
    Q= Q1+Q2+Q3

    Q1- теплота для нагревания первого газа
    Q2- для второго
    Q3- для третьего

    Q1= c_уд1*m1*dT= c_mu1*(m1/mu1)*dT
    аналогично для остальных газов

    Объеденим формулы
    с_уд*m*dT= c_mu1*(m1/mu1)*dT+c_mu2*(m2/mu2)*dT+c_mu3*(m3/mu3)*dT

    m= m1+m2+m3

    Для смеси
    c_уд= (c_mu1*(m1/mu1)+c_mu2*(m2/mu2)+c_mu3*(m3/mu3))/(m1+m2+m3)


    молярные теплоемкости изохорного и изобарного процессов вычисляются так
    cv_mu= i/2*R (Дж/(К*моль))
    cp_mu= ((i+2)/2)*R
    где
    R= 8.314 (Дж/(К*моль)), универсальная газовая постоянная
    i= число степеней свободы молекулы газа
    i= 3 для одноатомных молекул (может двигаться в трех направлениях)
    i= 5 для двухатомных (добавляется вращение вокруг двух осей)
    i= 6 если атомов в молекуле больше двух (вращается вокруг трех осей и двигается в трех направлениях)

    i1= 5, азот двухатомный, N2
    i2= 6, метан 5-ти атомный, CH4
    i3= 3, гелий одноатомный (инертный газ)

    cv_mu1= (5/2)*8.314= 20.785 (Дж/(К*моль))
    cv_mu2= (6/2)*8.314= 24.942
    cv_mu3= (3/2)*8.314= 12.471

    cp_mu1= ((5+2)/2)*8.314= 29.099
    cp_mu2= ((6+2)/2)*8.314= 33.256
    cp_mu3= ((3+2)/2)*8.314= 20.785

    Удельные теплоемкости
    cv= удельная теплоемкость при постоянном объеме (изохорный процесс)
    cp= удельная теплоемкость при постоянном давлении (изобарный процесс)


    m= m1+m2+m3= 28e-3+64e-3+8e-3= 0.1 (кг)

    cv= (cv_mu1*(m1/mu1)+cv_mu2*(m2/mu2)+cv_mu3*(m3/mu3))/m
    cv= (20.785*(28e-3/28e-3)+24.942*(64e-3/16e-3)+12.471*(8e-3/4e-3))/0.1
    cv= 1455 (Дж/(кг*К))

    cp= (cp_mu1*(m1/mu1)+cp_mu2*(m2/mu2)+cp_mu3*(m3/mu3))/m
    cp= (29.099*(28e-3/28e-3)+33.256*(64e-3/16e-3)+20.785*(8e-3/4e-3))/0.1
    cp= 2037 (Дж/(кг*К))
    _________________________
    Ответ
    cv= 1455 (Дж/(кг*К))
    cp= 2037 (Дж/(кг*К))
    _________________________
    ЗЫ
    Буков много, может где есть опечатки, проверьте сами.
    Грубую оценку ответа сделал, вроде похоже на правду.
    Ответ отправил: Baybak (статус: 3-й класс)
    Ответ отправлен: 21.01.2009, 03:43

    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 241714 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
  • Отправить WebMoney:
    • Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!

    Оценка за ответ: 5
    Комментарий оценки:
    Спасибо большое!

    Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
    Здравствуйте, Петров Андрей Алексеевич!
    Решение:
    Количество теплоты, необходимое для нагревания m1 граммов азота при постоянном объеме: ΔQ1= cV1*m1*ΔT.
    Количество теплоты, необходимое для нагревания m2 граммов метана при постоянном объе-ме: ΔQ2 = cV2*m2*ΔT.
    Количество теплоты, необходимое для нагревания m3 граммов гелия при постоянном объеме: ΔQ3= cV3*m3*ΔT.
    Аналогично, для смеси газов: ΔQV = cV*m*ΔT, где cV – удельная теплоемкость смеси при по-стоянном объеме; m= m1 + m2 + m3 – масса смеси.
    Согласно закону сохранения энергии можно записать:
    ΔQV = ΔQ1 + ΔQ2 + ΔQ3;
    cV*(m1 + m2 + m3)*ΔT = cV1*m1*ΔT + cV2*m2*ΔT + cV3*m3*ΔT; (1)
    cV = (cV1*m1 + cV2*m2 + cV3*m3)/(m1 + m2 + m3). (2)
    Масса азота m1 = v1* М1 = 1моль*28г/моль = 28г.
    Масса метана m2 = v2* М2 = 4моль*16г/моль = 16г.
    Масса смеси m1 + m2 + m3 = 28 +16+8 = 52г.
    Удельные и молярные теплоемкости связаны сле дующими соотношениями: сV = СV/М
    и ср = Ср/М, где СV – молярная изохорная теплоемкость, Ср –молярная изобарная тепло-емкость, М – молярная масса.
    В свою очередь, СV = (i/2)/R и Ср = (i+2/2)/R, где i – число степеней свободы молеку-лы, R – универсальная газовая постоянная, равная 8,31 Дж/(моль*Т).
    Следовательно, сV = (i*R)/(2*M) и ср = ((i+2)*R)/(2*M).
    Для гелия (как для одноатомного газа) i =3; для двухатомной молекулы азота i =5; для многоатомной молекулы метана i =7.
    Найдем сV1 = (2,5*8,31Дж/(моль*К)/(28*10^–3кг/моль)= 0,74*10^3 Дж/(кг*К).
    Найдем сV2 = (3,5*8,31Дж/(моль*К)/(16*10^–3кг/моль)= 1,82*10^3 Дж/(кг*К).
    Найдем сV3 = (1,5*8,31Дж/(моль*К)/(4*10^–3кг/моль)= 3,12*10^3 Дж/(кг*К).
    Подставив в (1) численные значения задачи, вычислим удельную теплоемкость смеси:
    След.но, сV = (0,74*28+1,82*16+3,12*8)/52 = (20,72+29,12+24,96)/52=1,44Дж/(кг*К)
    Замечание: При сокращении (1) на ΔT, пропал К.
    Путем аналогичных рассуждений получаем:
    ср *(m1 + m2 + m3)*ΔT = cр1*m1*ΔT + cр2*m2*ΔT + cр3*m3*ΔT; (3)
    cр = (cр1*m1 + cр2*m2 + cр3*m3)/(m1 + m2 + m3). (4)
    Надеюсь, что удельную изобарную теплоемкость смеси Вы рассчитаете сами.
    Ответ: Удельная изобарная теплоемкость смеси равна 1,44 Дж/(кг*К)
    Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: Студент)
    Ответ отправлен: 21.01.2009, 06:12

    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 241715 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
  • Отправить WebMoney:
    • Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!

    Оценка за ответ: 5
    Комментарий оценки:
    Спасибо большое!

    Вы имеете возможность оценить этот выпуск рассылки.
    Нам очень важно Ваше мнение!
    Оценить этот выпуск рассылки >>

    Отправить вопрос экспертам этой рассылки

    Приложение (если необходимо):

    * Код программы, выдержки из закона и т.п. дополнение к вопросу.
    Эта информация будет отображена в аналогичном окне как есть.

    Обратите внимание!
    Вопрос будет отправлен всем экспертам данной рассылки!
    Для того, чтобы отправить вопрос выбранным экспертам этой рассылки или
    экспертам другой рассылки портала RusFAQ.ru, зайдите непосредственно на RusFAQ.ru.


    Форма НЕ работает в почтовых программах The BAT! и MS Outlook (кроме версии 2003+)!
    Чтобы отправить вопрос, откройте это письмо в браузере или зайдите на сайт RusFAQ.ru.

    Скажите "спасибо" эксперту, который помог Вам!

    Отправьте СМС-сообщение с тестом #thank НОМЕР_ОТВЕТА
    на короткий номер 1151 (Россия)
    Номер ответа и конкретный текст СМС указан внизу каждого ответа.

    Полный список номеров >>

    * Стоимость одного СМС-сообщения от 7.15 руб. и зависит от оператора сотовой связи. (полный список тарифов)
    ** При ошибочном вводе номера ответа или текста #thank услуга считается оказанной, денежные средства не возвращаются.
    *** Сумма выплаты эксперту-автору ответа расчитывается из суммы перечислений на портал от биллинговой компании.

    © 2001-2009, Портал RusFAQ.ru, Россия, Москва.
    Авторское право: ООО "Мастер-Эксперт Про"
    Техподдержка портала, тел.: +7 (926) 535-23-31
    Хостинг: "Московский хостер"
    Поддержка: "Московский дизайнер"
    Авторские права | Реклама на портале

    ∙ Версия системы: 5.13 от 01.12.2008

    		Яндекс Rambler's Top100
    RusFAQ.ru | MosHoster.ru | MosDesigner.ru
    RusIRC.ru | Kalashnikoff.ru | RadioLeader.ru
    В избранное