Загрузил Елена Левченкова

1 закон термодинамики

Реклама
Первый закон термодинамики
Вариант 1
1. Алюминиевый цилиндр массой 200 г вынули из кипятка и
погрузили в калориметр с водой при температуре 20 °С. После
установления теплового равновесия температура содержимого
сосуда стала
равной 30 °С. Удельная теплоёмкость алюминия равна 0.920
кДж/кг • °С
а) Чему равно количество теплоты, переданное цилиндром
воде?
б) Чему равна масса воды?
в) Чему станет равна температура содержимого
калориметра, если погрузить в него второй такой же цилиндр,
вынутый из кипятка?
2. Данная масса газа получила количество теплоты, равное
400 Дж,
и совершила при этом работу, равную 300 Дж.
а) Как изменилась внутренняя энергия газа?
б) Мог ли данный процесс быть изотермическим?
Обоснуйте свой ответ.
в) Мог ли данный процесс быть изохорным? Обоснуйте
свой ответ.
3. Для определения удельной теплоёмкости вещества тело
массой 400 г, нагретое до температуры 100 °С, опустили в
калориметр, содержащий 200 г воды. Начальная температура
калориметра и воды 23 °С. После установления теплового
равновесия температура тела и воды стала равной 30 °С.
Определите удельную теплоёмкость вещества исследуемого
тела. Теплоёмкостью калориметра пренебречь.
Ответ приведите в Дж/(кг · С°).
4. В некотором процессе газ получает количество теплоты
160 Дж, причём изменение его внутренней энергии
составляет 5/3 от работы газа. Какую работу совершает газ
в этом процессе?
5. В некотором процессе газ отдал окружающей среде
количество теплоты, равное 10 кДж. При этом внутренняя
энергия газа увеличилась на 30 кДж. Определите работу,
которую совершили внешние силы, сжав газ. Ответ
выразите в кДж.
Вариант 2
1. Стальной цилиндр массой 300 г вынули из кипятка и
погрузили в калориметр с водой при температуре 20 °С. После
установления теплового равновесия температура содержимого
сосуда стала равной
35 С. Удельная теплоёмкость стали равна
0,460 кДж/кг • °С
а) Чему равно количество теплоты, переданное цилиндром
воде?
б) Чему равна масса воды?
в) Чему станет равна температура содержимого
калориметра, если погрузить в него второй такой же цилиндр,
вынутый из кипятка?
2. Данная масса газа получила количество теплоты, равное
200 Дж,
и совершила при этом работу, равную нулю.
а) Как изменилась внутренняя энергия газа?
б) Мог ли данный процесс быть изотермическим? Обоснуйте
свой ответ.
в) Мог ли данный процесс быть изохорным? Обоснуйте свой
ответ.
3. При проведении эксперимента по измерению удельной
теплоёмкости вещества металлический цилиндр массой 0,15 кг
был вынут из кипящей воды и опущен в воду, имеющую
температуру 20 °С. Масса холодной воды 0,1 кг. После
установления теплового равновесия температура металла и
воды стала равной 30 °С. Чему равна удельная теплоёмкость
вещества, из которого сделан цилиндр? Теплоёмкостью
калориметра пренебречь. Ответ приведите в Дж/(кг · °С).
4. В некотором процессе газ получает количество теплоты 210
Дж, причём изменение его внутренней энергии составляет 4/3
от работы газа. Какую работу совершает газ в этом процессе?
5. Объём идеального одноатомного газа при постоянном
давлении 1,6·105 Па увеличился на 0,3 м3. Какое количество
теплоты было передано газу в этом процессе? Ответ выразите
в килоджоулях (кДж).
Вариант 3
1. Медный цилиндр вынули из кипятка и погрузили в калориметр
с водой при температуре 20 °С. Масса воды в калориметре 200 г. После установления
теплового равновесия температура содержимого сосуда
стала равной 32 °С. Удельная теплоёмкость меди равна 0,39 кДж/кг • °С
а) Чему равно количество теплоты, полученное водой?
б) Чему равна масса цилиндра?
в) Чему станет равна температура содержимого калориметра, если погрузить в него
второй такой же цилиндр, вынутый из кипятка?
2. Данная масса газа получила количество теплоты, равное 500 Дж,
и совершила при этом работу, равную 500 Дж.
а) Как изменилась внутренняя энергия газа?
б) Мог ли данный процесс быть изотермическим? Обоснуйте свой ответ.
в) Мог ли данный процесс быть изохорным? Обоснуйте свой ответ.
3.Тело массой 800 г, нагретое до температуры 100 °С, опустили в калориметр,
содержащий 200 г воды. Начальная температура калориметра и воды равна 30 °С.
После установления теплового равновесия температура тела и воды в калориметре 37
°С. Определите удельную теплоёмкость вещества исследуемого тела. Теплоёмкостью
калориметра пренебречь. Ответ приведите в Дж/(кг · °С), округлите до целых.
4. Внутренняя энергия одного моля газообразного метана в 2,5 раза больше
внутренней энергии такого же количества идеального одноатомного газа при той же
температуре. Какое количество теплоты необходимо затратить для того, чтобы
изобарически нагреть 0,1 моля газообразного метана на 100 К? Ответ дайте в Дж и
округлите до целого числа.
5. Один моль идеального одноатомного газа, находящегося при температуре +27 °С,
изохорически нагревают. Определите, во сколько раз изменится температура этого
газа, если в этом процессе сообщить газу количество теплоты 11218 Дж. Ответ
округлите до целого числа.
Вариант 4
1. Свинцовый цилиндр массой 300 г вынули из кипятка и погрузили в калориметр с
водой. Масса воды в калориметре 200 г. После установления теплового равновесия
температура содержимого сосуда
стала равной 32 °С. Удельная теплоёмкость свинца равна 0,13 кДж/кг • °С
а) Чему равно количество теплоты, переданное цилиндром воде?
б) Чему равна начальная температура воды?
в) Чему станет равна температура содержимого калориметра, если погрузить в него
второй такой же цилиндр, вынутый из кипятка?
2. В некотором процессе данная масса газа совершила работу, равную 700 Дж. При
этом внутренняя энергия газа уменьшилась на 700 Дж.
а) Мог ли данный процесс быть изотермическим?
б) Мог ли данный процесс быть изохорным? Обоснуйте свой ответ.
в) Каким мог быть данный процесс? Обоснуйте свой ответ.
3.
В кастрюлю с 2 л воды температурой 25 °С долили 3 л кипятка
температурой 100 °С. Какова будет температура воды после установления
теплового равновесия? Теплообмен с окружающей средой и теплоемкость
кастрюли не учитывайте. Ответ приведите в градусах Цельсия.
4.
Внутренняя энергия одного моля газообразного метана в 2,5 раза больше
внутренней энергии такого же количества идеального одноатомного газа при той
же температуре. Какое количество теплоты выделится при изобарическом
охлаждении 0,3 молей газообразного метана на 50 К? Ответ дайте в Дж и
округлите до целого числа.
5.
Один моль идеального одноатомного газа, находящегося при температуре
+27 °С, изобарически нагревают. При этом абсолютная температура этого газа
увеличивается в 3 раза. Определите, чему равно количество теплоты,
сообщённое этому газу. Ответ выразите в Дж
Скачать