gian để thực hiện một chu trình là 1 giây. Tính công suất của động cơ nếu biết tác nhân là 2kg không khí. Áp suất ở đầu quá trình dãn nở đẳng nhiệt bằng áp suất ở đầu quá trình nén đoạn [r]
(1)KHÍ ĐỘNG HỌC Bài 1:
Có 40g khí Oxy chiếm thể tích lít nhiệt độ T = 292,5K a.Tính áp suất khối khí
b Cho khối khí dãn nở đẳng áp đến thể tích lít Hỏi nhiệt độ khối khí sau dãn nở (Đáp số :
a) 1012.103 Pa=10atm
b) T2 = 390K ) Bài:
Có 10kg khí đựng bình có áp suất 107N/m2 Người ta lấy bình lượng khí áp suất
của khí cịn lại bình 2,5.106N/m2 Coi nhiệt độ khối khí khơng thay đổi Tìm lượng khí lấy
ra
(Đáp số : m = 7,5kg ) Bài:
Bình chứa hỗn hợp m1 = 7g nitơ m2 = 11g CO
2 nhiệt độ T = 290K áp suất po = 1atm Tìm khối
lượng riêng hỗn hợp, giả sử khí khí lý tưởng (Đáp số : = 1,5kg/m3 )
Bài 4:
Giả sử áp suất khơng khí bình tạo chân khơng hàm thời gian t lúc tạo chân khơng Thể tích bình V, áp suất ban đầu po Quá trình xem đẳng nhiệt tốc độ tạo chân
khơng C (tức thể tích khí hút đơn vị thời gian) độc lập với áp suất Thiết lập biểu thức áp suất theo thời gian
Bài 5: Một bình kín chứa 14g nitơ áp suất 1atm nhiệt độ 27oC Sau hơ nóng
a) Thể tích bình
b) Độ tăng nội khí
( Đáp số : a) V = 11,5 lb) U = 12673 J =3028 calo.) Bài VIII.6
Hãy xác định quãng đường tự trung bình khoảng thời gian trung bình hai lần va chạm phân tử khơng khí điều kiện chuẩn (t = 27oC p = 1atm) Cho bán kính phân tử r = 2.10-10m vận tốc quân
phương 484 m/s
( Đáp số : = 5,8.10-8m = 1,2.10-10s )
Bài VIII.7
160g khí ơxy nung nóng từ nhiệt độ 0oC đến 60oC Tìm nhiệt lượng mà khối khí nhận độ biến
thiên nội khối khí hai q trình nhiệt động : a) Đẳng tích
b) Đẳng áp
( Đáp số :a) = U = 6,24 kJ = 1491 calo b) Qp = 8,763 kJ = 2088 calo
∆ U = 6,24 kJ = 1491 calo ) Bài VIII.8
Nén đoạn nhiệt khối khí có khối lượng M = kg thể tích thể tích ban đầu nhiệt độ khối khí tăng lên từ 300K lên đến 753,5K Cho biết công tiêu thụ nén khí 673kJ Hỏi chất khí khí ?
( Đáp số :Nitơ.)
Bài VIII.9 Nén đoạn nhiệt khối khí CO2 có M = 3kg nhiệt độ T1 = 300oK thể tích
bằng thể tích ban đầu Hãy xác định cơng tiêu tốn cho q trình nén Giả thiết CO2 khí lý tưởng
(Đáp số : 588,63 kJ) Bài VIII.10
Nén đẳng nhiệt lít khơng khí áp suất 1atm Nhiệt lượng tỏa 676 J Tìm thể tích cuối khối khí
(2)Một chất khí lưỡng ngun tử tích V1 = 0,5 l áp suất p1 = 0,5atm Nó bị nén đoạn nhiệt tới thể tích V2
và áp suất p2 Sau người ta giữ ngun thể tích V2 làm lạnh đến nhiệt độ ban đầu Khi áp suất
khí po =1atm
a) Vẽ đồ thị q trình b) Tính V2 p2
( Đáp số :b)V2 = 0,25 l;p2 = 1,32 atm )
Bài VIII.12
Một động hoạt động theo chu trình Carnot hai nguồn nhiệt có nhiệt độ t1 = 400oC t2 = 20oC Thời
gian để thực chu trình giây Tính cơng suất động biết tác nhân 2kg khơng khí Áp suất đầu trình dãn nở đẳng nhiệt áp suất đầu trình nén đoạn nhiệt Cho khơng khí 29kg/kmol
( Đáp số : W = A = 633,847 kw ) Bài VIII.13
Nén đẳng nhiệt lít khơng khí áp suất ban đầu 1atm Nhiệt lượng tỏa 676J Tìm thể tích cuối khối khí
( Đáp số :V2 = 0,3lít )
Bài VIII.14
Một chất khí chứa xy lanh mà đầu đóng kín pít tơng có tiết diện S = 10cm2 Giả
sử ban đầu chất khí áp suất po = 1atm khoảng cách từ pít tơng đến xy lanh ho = 15cm Cho chất khí dãn
nở đẳng nhiệt pít tơng dịch chuyển lên phía đoạn h1= 10cm Hãy tính lượng nhiệt mà ta
phải cung cấp cho khối khí
( Đáp số :Q = 7,74J = 7,74 0,239 = 1,85 calo ) Bài VIII.15
Một động nhiệt mà tác nhân chất khí lưỡng nguyên tử thực chu trình Carnot hình bên Cho biết V1 = lít, p1= 7atm, T1 = 400K, V2 = lít, V3 = lít
a) Hãy xác định p2, p3, p4, V4, T2
b) Nhiệt lượng mà khối khí nhận vào nhả q trình đẳng nhiệt c) Tổng cơng mà khối khí thực chu trình
(ĐS: b) 1295,635 J -1073,526 J c) 222,109 J) Bài VIII.16
Một lượng khí SO2 chiếm thể tích 5.10-3 m3 áp suất 1,10.105Pa Chất khí dãn nở đoạn nhiệt đến thể tích
1.10-2 m3 Giả sử xem khí khí lý tưởng Cho biết = 1,29
a) Tìm áp suất khí sau dãn nở
b) Tỉ số nhiệt độ cuối so với nhiệt độ ban đầu ? ( Đáp số :a) 4,5.104Pa b) 0,818 )
Bài VIII.17
Một động đốt nhận lượng nhiệt 16100 J sản cơng 3700 J chu trình Nhiệt lượng mà động nhận cách đốt cháy nhiên liệu Cứ 1g nhiên liệu đốt cháy cho nhiệt lượng 4,60.104 J
a) Hỏi hiệu suất động ?
b) Hỏi nhiệt lượng mà động thải chu trình c) Lượng nhiên liệu bị đốt cháy chu trình
d) Nếu động thực 60 chu trình sau giây Hỏi cơng suất động ? ( Đáp số : a) 23%; ; b) 12400 J ; c) 0,35g ; d) 222kw )
Bài VIII.18
Đối với chu trình Oâtt với = 1,4 r = 9,50, nhiệt độ hỗn hợp khơng khí nhiên liệu vào xy lanh 22oC
a) Hỏi nhiệt độ thời điểm cuối trình nén
b) Áp suất ban đầu hỗn hợp khơng khí nhiên liệu 8,5.104Pa nhỏ áp suất khí Hỏi áp
suất cuối trình nén
( Đáp số :a) 453,2oCb) 1,99.106Pa ) Bài VIII.19
(3)(300oK), xác định áp suất nhiệt độ sau nén Khơng khí hỗn hợp hai chất khí ơxy nitơ và
được xem khí lý tưởng có = 1,4
( Đáp số :T2 = 613oC (886K); p2 = 44,8.105Pa 44atm )
Bài VIII.20
Một động nhiệt hoạt động theo chu trình Stilin gồm hai trình đẳng nhiệt hai trình đẳng tích hình bên Cho biết hệ số dãn nở a = , nhiệt độ ban đầu T1 nhiệt độ cuối T2, nhiệt dung phân tử đẳng
tích tác nhân Hãy tính hiệu suất động so sánh với hiệu suất động hoạt động theo chu trình Carnot
Bài VIII.21 Một kg nước 0oC đun nóng lên 100oC Hãy tính thay đổi entropy trình
trên Cho biết nhiệt dung đẳng tích nước Cv = 4190J/kg
( Đáp số : S = 1,31.103 J/K ) Bài VIII.22
Hai mol khí lý tưởng chiếm thể tích V Chất khí dãn nở đẳng nhiệt thuận nghịch đến thể tích 3V a) Sử dụng cơng thức Boltzmann (VIII.38) để tính thay đổi entropy khí
b) Sử dụng cơng thức (VIII.35) để tính thay đổi entropy So sánh hai kết tính theo hai cách khác