28200. Вычислить разницу теплот и изменение энтропии для идеального газа при следующих двух обратимых процессах (см. рис. ): 1 --> 2 --> 3 и 1 --> 4 --> 3.
28201. Имеется цилиндр с поршнем. При быстром вдвигании поршня процесс сжатия газа можно считать адиабатическим. При более медленном вдвигании для соответствующих смещений поршня температура газа за счет теплопроводности стенок поднимается в два раза медленнее. Выяснить, будет ли такой процесс политропическим.
28202. Найти изменение энтропии при смешивании произвольного количества двух газов, находящихся в теплоизолированном объеме и первоначально разделенных перегородкой. При данных p0 и Tо они близки по своим свойствам к идеальному газу.
28203. Два баллона емкостью V1 = 2 л и V2 = 3 л соединены трубкой с краном и оба заполнены азотом. Давление в сосудах соответственно p1 = 10^5 Па, р2 = 5*10^5 Па. Найти изменение энтропии системы в результате перемешивания газов при открытом кране. Вся система изолирована в тепловом отношении. Начальная температура в баллонах одинакова и равна 300 К.
28204. Два баллона емкостью V1 = 2 л и V2 = 3 л соединены трубкой с краном. В баллонах находятся разные газы. Давление в сосудах соответственно p1 = 10^5 Па, р2 = 5*10^5 Па. Найти изменение энтропии системы в результате перемешивания газов при открытом кране. Вся система изолирована в тепловом отношении. Начальная температура в баллонах одинакова и равна 300 К.
28205. Два одинаковых твердых тела с не зависящей от температуры теплоемкостью Cv, но одно при температуре T+t, а другое при Т-t можно привести к общей для них температуре Т , путем двух разных процессов. 1. Оба тела приводят в тепловой контакт, изолируя в тепловом отношении от окружающей среды, и оставляют до самопроизвольного достижения температуры T. Каково изменение энтропии тел и среды при таком процессе? 2. Сначала обратимая тепловая машина с бесконечно малыми циклами действует между этими двумя телами, извлекая работу, и в конце концов приводит эти тела к общей температуре. Показать, что эта общая температура равна не T, а |/ Т2- t2. Какова величина совершенной работы и каково изменение энтропии в этой части процесса 2? Затем обратимо подводится теплота, чтобы довести температуру тел до Т. Каково изменение энтропии тел в этой части процесса, каково изменение энтропии окружающей среды?
28206. Определить внутреннюю энергию газа Ван-дер-Ваальса, пользуясь свойствами энтропии как функции состояния.
28207. Найти разницу в выражениях для изменения энтропии одного и того же газа, если в одном случае его можно трактовать как идеальный газ, в другом — как газ Ван-дер-Ваальса.
28208. Вычислив разность энтропии dS12 между конечным и начальным состоянием, проверить утверждение, что процесс расширения идеального газа в пустоту от молярного объема V1 до объема V2 необратим, т. е. dS12>0. Система окружена адиабатической оболочкой.
28209. Вычислить изменение температуры при расширении газа Ван-дер-Ваальса в пустоту от молярного объема V1 до объема V2. Система окружена адиабатической оболочкой.
28210. Вычислить (dT/dp) 12 для плавления льда при нормальных условиях, используя следующие данные: L12 = 336 Дж/г, v1 = 1,091 см3/г, v2 = 1,000 см3/г.
28211. Вычислить скрытую теплоту парообразования ртути, если при 10^5 Па она кипит при 630,3 К. Использовать значение (dp/dT) 23 = 1,84*10^3 Па/К.
28212. Уксусная кислота при атмосферном давлении плавится при T = + 16,6°С. Разность удельных объемов жидкой и твердой фазы уксусной кислоты 1,6*10^-4 м3/г. Точка плавления уксусной кислоты смещается на 1° при изменении давления на 41*10^5 Па. Найти скрытую теплоту плавления.
28213. Найти значение прироста температуры кипения воды при повышении давления ее насыщенных паров на 1 атм = 10^5 Па (избыточную). Вблизи точки кипения при нормальных условиях удельный объем пара v3 = 1650 см3/г, скрытая теплота парообразования L23 = 2263 Дж/г. Оценить изменение температуры кипения в горных условиях.
28214. Теплота плавления льда около его обычной точки плавления составляет L12 = 3.3.x 10^5 Дж/кг, а удельный объем льда больше удельного объема воды в этой точке на 9*10^-5 м3/кг. Коэффициент объемного расширения льда у = 1,6*10^-4 К^-1, а сжимаемость x = 1,2*10^-10 м2/Н, теплоемкость льда Cv = 2100 Дж/кг К. В исходном состоянии лед находится при атмосферном давлении и температуре — 2° С. а. Лед сжимают изотермически. Найти давление, при котором лед начинает таять. б. Лед содержится в сосуде с постоянным объемом, а температура постепенно повышается. Найти температуру, при которой лед начинает таять. в. Лед сжимается адиабатически. При каком давлении лед начинает таять?
28215. Найти скрытую теплоту испарения бензола, если известно, что скрытая теплота плавления L12 = 126,8 Дж/г при температуре плавления T = 5,58° С. При этой температуре давление насыщенных паров бензола 4,8*10^3 Па, а кривая равновесия, твердое тело — пар, характеризуется (dp/dT)13 = 3,2*10^3 Па/К. В твердом состоянии удельный объем бензола v1 = 1,1 см3/г, а изменение объема при плавлении составляет 13,3%.
28216. Определить удельную теплоемкость водяного пара вдоль кривой равновесия жидкости и ее насыщенного пара (т. е. для процесса, при котором жидкость все время находится в равновесии со своим паром) при изменении температуры вблизи точки кипения при нормальном давлении.
28217. Определить изменение скрытой теплоты перехода с давлением.
28218. Линза с фокусным расстоянием f=50 см диаметром D=5см фокусирует пучок света лазера(/\=6328А). Сечение пучка D1=2см. Во сколько раз интенсивность света в фокусе линзы превышает интенсивность в пучке лазера? Оценить размеры пятна в фокальной плоскости.