I. Название работы 2 страница

266. Азот массой m = 0,1 кг был изобарно нагрет от температуры T ₁ = 200 К до температуры Т ₂ = 400 К. Найдите изменение Δ S энтропии и работу А, совершенную газом.

267. Объем водорода при изотермическом расширении при температуре Т = 300 К увеличился в n = 3 раза. Определите работу А, совершенную газом, теплоту Q, полученную при этом, и изменение Δ S энтропии. Масса m водорода равна 200 г.

268. Найдите изменение Δ S энтропии и количество теплоты Q, которое надо сообщить кислороду, находящемуся в баллоне емкостью V = 50 л при нормальных условиях, если при изохорном нагревании давление газа. повысилось на Δ Р = 0,5 МПа.

269. Смешано m ₁ = 5 кг воды при температуре Т ₁ = 280 К с m ₂ = 8 кг воды при температуре T ₂ = 350 К. Найдите: 1) температуру смеси; 2) изменение Δ S энтропии, происходящее при смешивании. Удельная теплоемкость воды С _уд = 4,2 кДж/(кг×К).

270. Кусок льда массой m = 200 г, взятый при температуре t ₁ = –10 °С, был нагрет до t ₂ = 0 ° С и расплавлен, после чего образовавшаяся вода была нагрета до температуры t ₃ = 10 °C. Определите изменение Δ S энтропии льда. Удельная теплоемкость льда с _л = 2,1 кДж/(кг×К), воды с _в = 4,2×10³ Дж/(кг×K), удельная теплота плавления льда λ = 3,36·10⁵ Дж/кг.

271. Тепловая машина, работающая по циклу Карно, имеет температуру нагревателя Т ₁ = 450 К. Отдавая охладителю теплоту Q ₂ = 14 кДж, за один цикл машина совершает работу А = 6 кДж. Найдите температуру охладителя Т ₂.

272. Газ, совершающий цикл Карно, получил от нагревателя теп-лоту Q ₁ = 5,6 кДж и за один цикл совершил работу А = 2,2 кДж. Определите температуру охладителя, если температура нагревателя Т ₁ = 500 К.

273. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. Температура нагревателя Т ₁ = 450 К, температура охладителя Т ₂ = 270 К. Определите КПД цикла, а также работу А ₁, совершенную при изотермическом расширении, если при изотермическом сжатии совершена работа А ₂ = 60 Дж.

274. Идеальный одноатомный газ является рабочим веществом тепловой машины и совершает замкнутый цикл, состоящий из двух изобар и двух изохор. Максимальное и минимальное давления равны: P _max = 0,20 МПа, P _min = 0,10 МПа,а максимальный и минимальный объемы: V _max = 3,0 м³ и V _min = 2,0 м³. Определите: 1) теплоту Q ₁, полученную от нагревателя; 2) теплоту Q ₂, переданную охладителю; 3) работу А, совершенную за один цикл;
4) КПД цикла.

275. Идеальный газ является рабочим веществом тепловой машины и совершает замкнутый цикл, состоящий из двух изобар и двух изохор, причем максимальное давление газа в два раза больше минимального, а максимальный объем в четыре раза больше минимального. Определите КПД цикла для одноатомного и для двухатомного газа.

276. Идеальная тепловая машина, совершающая цикл Карно, отдает охладителю теплоту Q ₂ = 3.0 кДж, совершая при этом работу А = 600 Дж. Определите: 1) КПД цикла; 2) во сколько раз температура нагревателя Т ₁ больше температуры охладителя Т ₂.

277. Два моля идеального двухатомного газа, являясь рабочим веществом тепловой машины, совершают цикл, состоящий из изохоры, изотермы и изобары. Максимальный объем газа в три раза больше минимального, изотермический процесс протекает при температуре 450 К. Найдите КПД цикла и работу, совершаемую за цикл.

278. Газ, являясь рабочим веществом тепловой машины, за один цикл Карно совершает работу А = 5000 Дж,отдавая охладителю теплоту Q ₂ = 15 кДж. Определите температуру нагревателя Т ₁, если температура охладителя Т ₂ = 300 К.

279. Идеальная тепловая машина, совершающая цикл Карно, КПД которого %, при изотермическом расширении производит работу А ₁ = 240 Дж. Определите работу А ₂, совершенную машиной при изотермическом сжатии.

280. Тепловая машина работает по циклу, состоящему из двух изотерм и двух изохор, причем наибольшая температура 500 К, а наименьшая 300 К,наибольший объем 12 л, а наименьший 3 л. Найдите КПД цикла.

ТАБЛИЦА ВАРИАНТОВ ЗАДАЧ

«электростатика»

РГЗ выполняемое студентом, оформляется на листах формата А4. Каждая задача на отдельном листе с одной стороны в печатном виде (указывается номер задачи; условие задачи; ее решение, доведенное до числового значения в системе СИ; рисунок, поясняющий, если необходимо; ответ).

Задания для самостоятельной работы студентов

141. Два одинаковых положительных заряда находятся в воздухе на расстоянии друг от друга. Определить напряженность электростатического поля: а) в точке О, находящейся на середине отрезка, соединяющего заряды; б) в точке А, расположенной на расстоянии от каждого заряда.

142. Два положительных точечных заряда и закреплены на расстоянии . Где между ними, какой по величине и знаку заряд надо поместить, чтобы он находился в устойчивом равновесии?

143. Отрицательный заряд и положительный закреплены на расстоянии друг от друга. Где на линии, соединяющей заряды, следует поместить заряд , чтобы он находился в равновесии?

144. Два отрицательно заряженных шарика, расположенных на расстоянии , взаимодействуют с силой . Найти число «избыточных» электронов на каждом шарике считая их заряды равными. Шарики принять за материальные точки.

145. Два равных по величине положительных заряда расположены в вершинах острых углов равнобедренного прямоугольного треугольника на расстоянии . Определить, с какой силой оба заряда действуют на третий заряд , находящийся в вершине прямого угла треугольника. Ответ поясните рисунком.

146. Три одинаковых заряда находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной . Определить силу , действующую на один из этих зарядов.

147. В вершинах квадрата со стороной находятся одинаковые положительные заряды . Какой заряд необходимо поместить в центр квадрата, чтобы вся система зарядов находилась в равновесии?

148. Определить напряженность электростатического поля в центре шестиугольника со стороной , в вершинах которого расположены:
а) равные заряды одного знака; б) заряды, равные по модулю, но чередующиеся по знаку.

149. В вершинах шестиугольника расположены точечные заряды , , , , , (). Найти силу, действующую на точечный заряд , лежащий в центре шестиугольника. Ответ поясните рисунком.

150. Два шарика массой каждый подвешены на нитях, верхние концы которых соединены вместе. Длина каждой нити . Какие одинаковые заряды необходимо сообщить шарикам, чтобы нити разошлись на угол ?

151.Тонкий стержень согнут в кольцо радиусом . Он заряжен с линейной плотностью заряда . Какую работу необходимо совершить, чтобы перенести заряд из центра кольца в точку А, расположенную на оси кольца на расстоянии от его центра?

152. Положительные заряды и находятся в вакууме на расстоянии друг от друга. Определить работу, которую необходимо совершить, чтобы сблизить заряды до расстояния .

153. Поле образовано бесконечной равномерно заряженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда . Определить разность потенциалов двух точек поля, отстоящих от плоскости на расстояния и .

154. Тонкий стержень согнут в кольцо радиусом . Он заряжен с линейной плотностью заряда . Определить потенциал в точке, расположенной на оси кольца на расстоянии от его центра.

155. На расстоянии от бесконечно длинной заряженной нити находится точечный заряд . Под действием поля заряд приближается к нити до расстояния . При этом совершается работа . Найти линейную плотность заряда на нити.

156. Тонкий стержень согнут в полукольцо. Стержень заряжен с линейной плотностью заряда . Какую работу необходимо совершить, чтобы перенести заряд из центра кольца в бесконечность?

157. Равномерно заряженная бесконечно протяженная плоскость с поверхностной плотностью заряда и точечный заряд находятся на расстоянии . Какую работу необходимо совершить, чтобы сблизить их до расстояния

158. На тонком кольце радиусом равномерно распределен заряд . Какую наименьшую скорость необходимо сообщить находящемуся в центре кольца маленькому шарику массой с зарядом , чтобы он мог удалиться из центра кольца на бесконечность?

159. В однородное электрическое поле напряженностью влетает (вдоль силовой линии) электрон со скоростью . Определить расстояние , которое пройдет электрон до точки, где его скорость будет равна половине начальной.

160. Шарик массой и зарядом перемещается из одной точки поля с потенциалом в другую с потенциалом . Найти скорость шарика в первой точке, если во второй точке она стала равной .

161. Найти работу, которую нужно затратить, чтобы вынуть диэлектрик из плоского конденсатора, если напряжение на обкладках поддерживается постоянным и равным . Площадь каждой пластины , расстояние между пластинами , а диэлектрическая проницаемость диэлектрика .

162. Найти работу, которую нужно затратить, чтобы вынуть диэлектрик из плоского конденсатора, если заряд на обкладках поддерживается постоянным и равным . Площадь каждой пластины , расстояние между пластинами , а диэлектрическая проницаемость диэлектрика .

163. Найти работу, которую нужно затратить, чтобы увеличить расстояние между пластинами плоского воздушного конденсатора, заряженного разноименными зарядами , на величину . Площадь каждой пластины конденсатора .

164. Какую работу надо совершить, чтобы увеличить расстояние между пластинами плоского вакуумного конденсатора с площадью пластин каждая от расстояния до расстояния Напряжение между пластинами поддерживается постоянным и равным .

165. Площадь каждой пластины плоского воздушного конденсатора , расстояние между ними . Какое напряжение было приложено к пластинам, если известно, что при разряде конденсатора выделилось тепла?

166. Плоский конденсатор, заполненный жидким диэлектриком с проницаемостью , зарядили, затратив при этом энергию . Затем конденсатор отсоединили от источника, слили диэлектрик и разрядили. Определить энергию , которая выделилась при разрядке.

167. Плоский конденсатор заполнен диэлектриком и на его пластины подано некоторое напряжение. Его энергия при этом . После того как конденсатор отключили от источника напряжения, диэлектрик вынули из конденсатора. Найти диэлектрическую проницаемость диэлектрика, если работа, которая была совершена против сил электрического поля, .

168. Обкладки конденсатора с неизвестной емкостью , заряженного до напряжения , соединяют с обкладками конденсатора емкостью , заряженного до напряжения . Определите емкость , если напряжение на конденсаторах после их соединения . Конденсаторы соединяются обкладками, имеющими одноименные заряды.

169. Обкладки конденсатора с неизвестной емкостью , заряженного до напряжения , соединяют с обкладками конденсатора емкостью , заряженного до напряжения . Определите емкость , если напряжение на конденсаторах после их соединения . Конденсаторы соединяются обкладками, имеющими разноименные заряды.

170. Конденсатор емкостью заряжен до напряжения . Определить заряд на обкладках этого конденсатора после того как параллельно ему был подключен другой, не заряженный, конденсатор емкостью .

171. Элемент сначала замкнут на внешнее сопротивление , а затем на внешнее сопротивление . Найти ЭДС элемента и его внутреннее сопротивление, если известно, что в каждом из этих случаев мощность, развиваемая во внешней цепи, одинакова и равна .

172. Внешняя цепь постоянного тока потребляет мощность . Определить силу тока в цепи, если ЭДС источника , а внутреннее сопротивление .

173. К батарее, ЭДС которой и внутреннее сопротивление , присоединили проводник. Исследуйте, при каком сопротивлении проводника мощность, выделяемая в нем, максимальна. Найдите эту мощность.

174. Максимальная сила тока генератора равна , ЭДС генератора равна . Найдите наибольшее количество теплоты, которое может быть выделено на внешнем сопротивлении за .

175. Наибольшая мощность, которая может выделяться во внешней цепи некоторого источника . Сила тока при этом . Найти ЭДС и внутреннее сопротивление этого источника.

176. ЭДС батареи равна . КПД батареи равен при силе тока . Чему равно внутреннее сопротивление батареи?

177. На концах проводника длиной поддерживается разность потенциалов . Каково удельное сопротивление проводника, если плотность тока в нем ?

178. Между точками с постоянной разностью потенциалов включили сопротивление и вольтметр, соединенные последовательно. Показания вольтметра . Когда сопротивление заменили на другое, вольтметр показал . Определить второе сопротивление.

179. К источнику с ЭДС присоединена нагрузка. Напряжение на нагрузке . Определить КПД источника.

180. ЭДС батареи . При силе тока КПД батареи . Определить внутреннее сопротивление батареи.

Реактор вытеснения

II. Задание

К=5 моль/л мин С_A^р= С_B^р=0,1 моль/л V^p=1,5л υ=30 л/ч

С⁰_NaOH: С⁰_ЭА=1:1, 1:2, 1:3, 1:4. Исследовать С⁰_NaOH: С⁰_ЭА на X_NaOH=f(τ)

III. Схема установки

1 -емкость с ЭА, 2 - емкость с NaOH, 3 - кондуктометр, 4 -панель управления,

5 -высокочастотный генератор, 6 -мост, 7,8 -сигнальные лампочки, 9,10 - ротаметры, 11- кондуктометрическая ячейка, 12 - реактор, А,Б,В - краны

IV. Таблицы опытных данных и расчеты

, K_(Tz)=KC_B , f=C_A0/C_B0

Производительность реактора

1:1 V=(30*0,05)*0,428=0,642 моль/ч

1:2 V=(30*0,033)*0,564=0,558 моль/ч

1:3 V=(30*0,025)*0,626=0,469 моль/ч

1:4 V=(30*0,02)*0,661=0,397 моль/ч

Дата добавления: 2015-06-25; Просмотров: 967; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!