175. Сколько дров надо сжечь в печке с кпд 40%, чтобы получить из 200 кг снега, взятого при температуре -10 , воду при 20 ?

Дано: дрова: процесс – сгорание снег: процессы: 1) нагревание снега от t1 до tпл. 2)плавление снега 3)нагревание воды, полученной из снега от tпл. до t2 (масса дров)

Решение: Уравнение теплового баланса составляем на основе равенства - количество теплоты выделяемое при сгорании дров - количество теплоты, которое идет на нагревание снега, его плавление и нагревание полученной воды т.к. , то или

; ;

;

Ответ: нужно сжечь ≈ 21,8 кг дров.

Задачи для самостоятельного решения

176. Какова внутренняя энергия 10 моль одноатомного газа при 27 ? (37,4кДж)

177. На сколько изменится внутренняя энергия гелия массой 200г при увеличении температуры на 20 ? (на 12,5кДж)

178. Какова внутренняя энергия гелия, заполняющего аэростат объемом 60 при давлении 100 кПа?(9МДж)

179. Каково давление одноатомного газа, занимающего объем V=2 л, если его внутренняя энергия U=300 Дж? (100кПа)

180. Какую работу совершает кислород массой 320 г при изобарном нагревании на 10К? (831Дж)

181. В вертикально расположенном цилиндре с площадью основания 1 под поршнем массой 10 кг, скользящим без трения, находится воздух. При изобарном нагревании воздуха поршень поднялся на 20см. Какую работу совершил воздух, если наружное давление равно 100 кПа? (220Дж)

182. Какую работу совершил воздух массой 290 г при его изобарном нагревании на 20 K и какое количество теплоты ему при этом сообщили? (1,7кДж; 5,8кДж)

183. При каком расширении газа изобарном или изотермическом от объема V₁ до объемаV₂ совершается большая работа?

184. Для получения газированной воды через воду пропускают сжатый углекислый газ. Почему температура воды при этом понижается?

185. В сосуд, на дне которого была вода, накачали воздух. Когда открыли кран и сжатый воздух вырвался наружу, сосуд заполнился водяным туманом. Почему это произошло?

186. Какое количество теплоты необходимо для изохорного нагревания гелия массой 4кг на 100К (1,25·10⁶Дж)

187. Для изобарного нагревания газа, количество вещества которого 800 моль, на 500 K ему сообщили количество теплоты 9,4 МДж. Определить работу газа и приращение его внутренней энергии. (3,3МДж; 6,1МДж)

188. Газ массой m изобарно нагрели на . Найти: 1) работу A^', совершенную газом; 2) количество теплоты Q, сообщенное газу; 3) изменение внутренней энергии

Газ	Параметры
	m, кг
Азот	0,51	81
Водород	0,066	238
Воздух	0,31	27
Гелий	1,1	23
Кислород	0,007	810

(газ А'(кДж) Q(кДж) ΔU(кДж)

азот 12,3 43,4 31,1

водород 65,3 225 159

воздух 2,40 8,45 6,06

гелий 52,6 134 81,3

кислород 1,47 5,18 3,71)

189. В калориметр с теплоемкостью 63Дж/К было налито 250 г масла при 12 . После опускания в масло медного тела массой 500 г при 100 установилась общая температура 33 . Какова удельная теплоемкость масла по данным опыта? (2,2кДж/кг· К)

190. Алюминиевый чайник массой 400 г, в котором находится 2 кг воды при 10 , помещают на газовую горелку с КПД 40%. Какова мощность горелки, если через 10 мин вода закипела, причем 20 г воды выкипело? (3,5кВт)

191. В сосуд, содержащий 1,5 кг воды при 15 , впускают 200 г водяного пара при 100 . Какая общая температура установится после конденсации пара? (89˚С)

192. Сколько стали, взятой при 20 , можно расплавить в печи с КПД 50 , сжигая 2 т каменного угля? (40т)

193. Какой должна быть температура нагревателя, для того чтобы в принципе стало возможным достижение значения КПД тепловой машины 80%, если температура холодильника 27 ? (1500К или 1227˚С)

194. Температура нагревателя идеальной тепловой машины 117 , а холодильника 27 . Количество теплоты, получаемой машиной от нагревателя за 1 с, равно 60 кДж. Вычислить КПД машины, количество теплоты, отдаваемое холодильнику в 1 с, и мощность машины.

(23%; 46кДж; 14кВт)

195. В идеальной тепловой машине за счёт каждого килоджоуля энергии, получаемой от нагревателя, совершается работа 300 Дж. Определить КПД машины и температуру нагревателя, если температура холодильника 280 K. (30%; 400К)

196. В топке котла паровой турбины расходуется 0,35 кг дизельного топлива на 1 кВт_·ч энергии. Температура поступающего в турбину пара 250 , температура холодильника 30 . Вычислить фактический КПД турбины и сравнить его с КПД идеальной тепловой машины, работающей при тех же температурных условиях. (24%; 42%)

197. Найти КПД тракторного двигателя, который развивает мощность, 110 кВт и расходует в час 28 кг дизельного топлива. (34%)

198. Какую среднюю мощность развивает двигатель мотоцикла ИЖ-«Юпитер-3», если при скорости движения 108 км/ч расход бензина составляет 3,7 л на 100 км пути, а КПД двигателя 25%? (8,9кВт)

Таблицы