Первый закон термодинамики

151. На сжатие азота при постоянном давлении была затрачена работа 12 кДж. Найти изменение внутренней энергии и затраченное количество теплоты.    /30 кДж; 42 кДж/

152. При постоянном давлении на 200° нагреваются 7 кг водорода. Найти изменение внутренней энергии, работу расширения и количество теплоты, сообщенное водороду.                                                       /14,6 МДж; 5,8 МДж; 20,4 МДж/

153. 8 м³ водорода находились под постоянным давлением 0,5 МПа и были нагреты от 7 °С до 107 °С. Определить изменение внутренней энергии газа, работу расширения и количество теплоты, переданное газу.

                                                                       /3,6 МДж; 1,4 МДж; 5,0 МДж/

154. На сколько градусов можно нагреть 8 г азота при постоянном давлении, если газу передано количество теплоты, равное 600 Дж?                    /72°/

155. В цилиндре содержится 2 г водорода при нормальных условиях. Газ нагревают изобарически до температуры 100 °С. Вычислить количество затраченного тепла и работу расширения.                                           /2,9 кДж; 0,83 кДж/

156. Какое количество теплоты для нагревания от 50 °С до 100 °С надо сообщить азоту массой 28 г, который находится в цилиндре с подвижным поршнем? Чему равна при этом процессе работа расширения?

                                                                                        /1,46 кДж; 0,42 кДж/

157. В двигателе внутреннего сгорания температура газообразных продуктов сгорания поднимается от 600 °С до 2000 °С. Найти количество теплоты, подведенное к 1 кг газа при постоянном давлении, изменение его внутренней энергии и совершенную работу, если удельные теплоемкости при постоянных давлении и объеме соответственно равны 1,25 кДж/(кг·К) и   0,96 кДж/(кг·К). /1,75 МДж; 1,34 МДж; 0,41 Мдж/

158. В закрытом баллоне находится 2 г водорода при нормальных усло­виях. Газ нагревают до 100 °С. Найти количество подведенной теплоты.

                                                                                                           /2,1 кДж/

159. В закрытом сосуде находятся 14 г азота при температуре 27°С и давлении 0,1 МПа. После нагревания давление азота повысилось на 0,4 МПа. Какое количество теплоты было сообщено газу?                                                      /12,5 кДж/

160. Водород занимает объем 10 м³ при давлении 0,1 МПа. Газ нагрели при постоянном объеме до давления 0,3 МПа. Определить изменение внутренней энергии газа и количество теплоты, сообщенное газу.

                                                                                              /5 МДж; 5 МДж/

161. В сосуде находится 3,2 г кислорода при температуре 27 °С. Объем газа при постоянной температуре удваивается. Вычислить работу, совершен­ную газом, и количество теплоты, сообщенное ему.

                                                                                        /0,17 кДж; 0,17 кДж/

162. Определить мощность на валу компрессора производительностью 25 м³ в минуту, работающего на подземную воздушную сеть, если первоначальное давление 1 атм, а давление, развиваемое компрессором в конце изотермического сжатия, составляет 7 атм.                                                                                    /80 кВт/

163. При изотермическом процессе расширения 1,2 кг азота было сообщено 120 кДж теплоты. Найти, во сколько раз уменьшилось давление азота, если температура 7 °С ?                                                                                                         /3,3/

164. 1,25 кг азота, взятого при нормальных условиях, подвергаются изотермическому сжатию. Найти работу, необходимую для сжатия азота, если в результате этого процесса объем газа уменьшается в три раза.

                                                                                                          /110 кДж/

165. Определить молярную массу газа, если при изотермическом сжатии 2 кг этого газа давление увеличилось в три раза. Температура газа 27 °С. Работа сжатия составляет 1,37 МДж.                                                            /0,004 кг/моль/

166. Водород массой 12 г расширяется изотермически при сообщении ему 10,4 кДж теплоты. Температура газа 27 °С. Во сколько раз увеличивается его объем? /2/

167. Азот массой 2 г, имевший температуру 300 К, был адиабатически сжат так, что его объем уменьшился в 10 раз. Определить конечную температуру газа и работу сжатия.                                                                                                                /754 К; 674 Дж/

168. Сероводород Н₂S массой 6 кг при температуре 27 °С сжали адиабатически так, что давление его увеличилось в два раза. Найти конечную температуру и изменение внутренней энергии газа.                                                                            

                                                                                              /357 К; 250 кДж/

169. Азот, адиабатически расширяясь, совершает работу 480 кДж. Найти конечную температуру газа, если до расширения его температура была 362 К. Масса азота 12 кг.                                                                                                     /308 К/

170. При адиабатическом процессе расширения внутренняя энергия ки­слорода уменьшилась на 8,38 кДж. Вычислить массу кислорода, если началь­ная температура его 47 °С, а объем увеличился в 10 раз.                                                           

                                                                                                          /0,067 кг/

Цикл Карно

171. Тепловая машина работает по обратимому циклу Карно. Темпера­тура нагревателя 227 °С. Определить термический коэффициент полезного действия цикла и температуру охладителя, если за счет каждого килоджоуля теплоты, полученной от нагревателя, машина совершает работу 350 Дж.

                                                                                                    /35 %; 325 К/

172. От идеальной теплосиловой установки, работающей по циклу Карно, отводится ежечасно 270 МДж теплоты с помощью холодильника при 9 °С. Определить полезную мощность установки, если количество подводи­мой в час теплоты равно 900 МДж. При какой температуре подводится теп­лота?          /175 кВт; 940 К/

173. При круговом процессе газ совершает работу 1 кДж и отдает охла­дителю 4 кДж теплоты. Определить коэффициент полезного действия цикла.            

                                                                                                               /20 %/

174. Газ совершает цикл Карно. Абсолютная температура нагревателя в три раза выше, чем температура холодильника. Нагреватель передал газу 42 кДж теплоты. Какую работу совершил газ?                                                                   

                                                                                                            /28 кДж/

175. Нагреватель тепловой машины, работающей по циклу Карно, имеет температуру 200 °С. Какова температура холодильника, если за счет теплоты, полученной от нагревателя и равной 4190 Дж, машина совершает работу 1680 Дж? /284 К/

176. Газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя 200 °С. Опре­делить температуру холодильника, если 3/4 теплоты, полученной от нагрева­теля, газ отдает холодильнику.                                                                                      /82 °С/

177. Совершая цикл Карно, газ получил от нагревателя количество теп­лоты, равное 4,19 кДж, и совершил работу 1 кДж. Температура нагревателя 100 ⁰С. Вычислить температуру холодильника.                                                                       

                                                                                                               /11 ⁰С/

178. Совершая цикл Карно, газ получил от нагревателя количество теп­лоты 8,36 кДж. Найти количество теплоты, отданное холодильнику, если термический КПД цикла равен 0,3. Какую работу совершил газ?

                                                                                          /5,85 кДж; 2,5 кДж/

179. Совершая цикл Карно, газ отдал холодильнику 0,25 теплоты, полу­ченной от нагревателя. Определить температуру холодильника, если темпера­тура нагревателя 500 К.                                                                                           /125 К/

180. При прямом цикле Карно тепловая машина совершает работу, рав­ную 200 Дж. Температура нагревателя 375 К, холодильника 300 К. Найти ко­личество теплоты, получаемое машиной от нагревателя.                                                                

                                                                                                              /1 кДж/