refik.in.ua 1 2 ... 6 7




Розділ 1
Задачі рівня складності A
1A1 Яка термодинамічна система називається ізольованою?

в) система, яка не обмінюється з навколишнім середовищем ні речовиною, ні енергією;
1A2 Що називається термодинамічною системою?

в) сукупність тіл, що взаємодіють між собою і навколишнім середовищем;
1A3 Назвіть термічні параметри стану:

в) абсолютний тиск, абсолютна температура, питомий об’єм;
1A4 Назвіть калоричні параметри стану:

г) внутрішня енергія, ентальпія, ентропія;
1A5 Фізичний зміст універсальної газової сталої:

в) робота виконана 1кмолем газу в ізобарному процесі при його нагріванні на 1 К;
Чому дорівнює питома газова стала для кисню?



Який буде абсолютний тиск газу в резервуарі, якщо надлишковий тиск 40656,5 Па а барометричний тиск 745 мм.рт.ст.

Pa = Pб + Pн = 139965 Па
Який об’єм займає 1 кг повітря за нормальних фізичних умов?

PV=mRT. V== 0.783 
Яка густина азоту за нормальних умов?

ρ == 1.25 
Обчислити питому газову сталу кисню.




При яких умовах абсолютна температура може бути від’ємною?

Абсолютна температура не може бути відємною. Т ≥ 0

В балоні міститься кисень масою 2 кг при тиску 8,3 МПа і температурі 18 0С. Обчислити місткість балона.


PV=mRT. V=
Повітря масою 19,395 кг займає об’єм 15 м3. Чому дорівнює його питомий об’єм?

υ = 
Визначити абсолютний тиск пари в конденсаторі, якщо покази вакуумметра 620 мм.рт.ст. при 0 0C, а барометричний тиск становить 97309 Па при цій же температурі.

Ра = Рб – Рв = 14663 Па
Визначити густину вуглекислого газу при тиску 101325 Па і температурі 0 0C.

ρ = Pμ/RT. R вугл газу = 296.9  μ =28 . тоді ρ = 35
Задачі рівня складності B
Наскільки відрізняється питома газова стала водню від питомої газової сталої кисню?


. . 

Два кисневих балони однакового об’єму сполучені між собою трубою. Вичисліть абсолютний тиск який встановиться в обох балонах при t = 26, якщо до сполучення параметри газу в першому балоні були р1 = 5 МПа і t1 = 30, а в другому р2 = 8,0 МПа і t2 = 20


P=P1T/T1 = 4.93 МПа PI=P2T/T2 =8.16 МПа Pсер=(P+ PI)/2 = 6.55 МПа
Чому дорівнює молярна маса газу, якщо в посудині місткістю 1л при температурі 15 і тиску 0,2 МПа міститься 2,07 г газу?

PV=m(Rμ/μ)T. μ = 24.782 кг/моль
273 м3 ідеального газу нагрівається при сталому тиску від 546 до 547 К. Визначити на скільки зміниться об’єм газу.

P=const. V1/T1 = V2/T2. V2 = V1* T2/ T1 = 273.5 V2 = 1.0018 V1
0,37·10-3 кг газоподібної органічної речовини при температурі 400 К і абсолютним тиском 0,0958 МПа займають об’єм 292·10-6 м3. Встановіть хімічну формулу речовини

PV = m(Rμ/μ)T. μ = mRμT/PV = 43.99 кг/моль
Резервуар місткістю 4 м3 наповнений діоксидом вуглецю (СО2). Обчислити масу газу, якщо надлишковий тиск газу в резервуарі 40 кПа, температурі 80 0С, а барометричний тиск 102,4 кПа.

m = PVμ/ RμT. P = Pн + Pб μ(СО2) = 28  m = 5.434 кг
В балоні масою 117 кг і місткістю 100 л знаходиться кисень при температурі 20 0С. Визначити тиск кисню в балоні, якщо маса порожнього балону 102 кг.

m(O2) = 15кг R = 259.8 P = mRT/V = 11418210 Па = 11.4 МПа

Обчислити масу випущеного повітря із балона, якщо місткість балона 200 л, початковий тиск в балоні 2,26 МПа, кінцевий 1,86 МПа. Початкова температура t1 = 99 оС.

T2=T1P2/P2=306.16 K. μпов=29 m = PVμ/ RμT=4.238 кг
Визначити масу кисню в балоні об’ємом 56 л, якщо при 20 0C надлишковий тиск дорівнює 1,1 МПа, а атмосферний 740 мм.рт.ст..

P = Pн + Pа m = PVμ/ RμT= 0.882 кг
При автогенному різанні металу витрачається кисень із балона місткістю 50 л. Початковий абсолютний тиск кисню 12 МПа і температура 27 0C, кінцевий абсолютний тиск 6 МПа і температура 17 0C. Визначити витрату кисню.

m1 = P1Vμ/ RμT1=7.698 кг m2 = P2Vμ/ RμT2=3.982 кг

∆m=m1 - m2=3.716 кг або ∆a=∆m/μ=0.116 кмоль або ∆V=∆a*V۫μ=2.598 
В закритій посудині міститься повітря під тиском 750 мм.рт.ст. і температурі t1 = 20 0C. На скільки знизиться тиск в посудині, якщо його охолодити до t2 = -30 0C.

P2=P1T2/T1 = 82.814 кПа
В резервуарі об’ємом 1 м3 міститься повітря при тиску 0,5 МПа і температурі 20 оС. Обчислити масу повітря:

PV=m(Rμ/μ)T m = PVμ/ RμT = 2.976 кг
Задачі рівня складності C
Із резервуару місткістю 0,5 м3 в якому міститься кисень при абсолютному тиску 2,5 МПа і температурі 35 0С, випущено частину газу. Тиск в балоні знизився до 15 бар, а температура до 20 0С. Скільки випущено газу?

m1 = P1Vμ/ RμT1=14.156 кг m2 = P2Vμ/ RμT2=8.929 кг

∆m=m1 - m2=5.227 кг або ∆a=∆m/μ=0.18 кмоль або ∆V=∆a*V۫μ=4.032 


Яка кількість електричних ламп може бути заповнена азотом, який міститься в балоні об’ємом 4 м3 при абсолютному тиску 1 МПа і температурі t = 15 0С, якщо в колбі повинен бути абсолютний тиск p = 900 мм.рт.ст., при t =25 0С, а об’єм колби V = 100 см3.

m1 = P1Vμ/ RμT1=46.775 кг m2 = P2Vμ/ RμT2=2.257 кг n= m1/m2= 20.72 ламп
Розділ 2
Задачі рівня складності A

Чому дорівнює масова ізохорна теплоємність повітря у випадку незалежності її від температури?

Cv=R/(k-1)= 955.63 Дж/кгК
Чому дорівнює теплоємність повітря при сталому об’ємі?

масова ізобарна теплоємність повітря Сpm=22.4Cpm/ кДж/(кгК)

Середня мольна ізобарна теплоємність повітря Сpm=22.4C'pm кДж/ (кмольК)
Наскільки відрізняється теплоємність при сталому тиску від теплоємності при сталому об’ємі для аміаку?

Cp = Cv + R R(NH3)=489 Cp = 489Cv
Для яких із названих газів залежність теплоємності від температури зображується лінією 1-2.



Для двохатомних газів (Cx=C۫x+a+bT)
В якому термодинамічному процесі з участю ідеального газу теплоємність дорівнює нулю?

При політропному процесі, але тільки якщо n=K
Чому дорівнює газова стала суміші з таким масовим складом ?

µсум=1/∑(gi/µi)=29.41 R=Rµ/µ=289.7
Яке рівняння найточніше опише залежність теплоємності від температури для NH3 в інтервалі температур 0-1000 0С?

x=x+a+bT

Як зміниться показник адіабати при збільшенні атомності газу?

Спаде K=1.3 для багатоатомних
Як можна обчислити масову теплоємність ідеального газу при сталому тиску нехтуючи залежністю її від температури?

Cx=δQ/mdT - масова теплоємніть
Від 5 кг газу відведено 5 кДж теплоти. На скільки змінилась температура газу, якщо його середня теплоємність 0,5 кДж/(кгК)?

Cx=δQ/mdT dT= δQ/Cxm= 2 K
Визначити питомий об’єм суміші за нормальних фізичних умов, якщо заданий її масовий склад: 7 % N2; 8 % Н2; 70 % СН4; 5 % СО; і 10 % СО2.

υ = 22.4/µ = 22.4/11.074= 2.0227 
Генераторний газ має наступний масовий склад: Н2 = 7,0 %; СН4 = 2,0 %; СО = 27,6 %; СО2 = 4,8 %; N2 = 58,6 %. Визначити молекулярну масу суміші.

µсум=1/∑(gi/µi)= 14.7 кг/кмоль
Повітря має такий об’ємний склад: 20,9 % кисню, 79,1 % азоту. Обчислити густину повітря за нормальних умов.

µсум=∑(ri*µi) = 28.836 кг/кмоль ρ == 1.287 
Обчислити молярну масу суміші яка складається із 5 кг СО2 і 3 кг Н2О.

µсум=1/∑(gi/µi)= 28.57 кг/кмоль
Обчислити питому газову сталу суміші, яка складається із азоту з парціальним об’ємом 0,4 м3 і кисню, парціальний об’єм якого 0,2 м3.

μі /μсум=Rсум/Rі μсум=μ1r1+μ2r2+...=29.3 Rсум = 283.75

Визначити молярну масу сухого повітря, якщо відомий його об’ємний склад – 21 % O2 і 79 % N2.

μпов=μ1r1+μ2r2+...= 28.84
Чому дорівнює сума парціальних об’ємів газової суміші?

Дорівнює обєму самої газової суміші (Vсум)
Перелічіть види теплоємності в залежності від температури

Середня і істинна
Назвіть види теплоємності в залежності від термодинамічного процесу

Ізобарна Cp та ізохорна Cv
Задачі рівня складності B
У скільки разів теплоємність при сталому тиску більша за теплоємність при сталому об’ємі для кисню?

Більша на 259.8 (Cp = Cv + R)
Чому дорівнює молярна маса газової суміші з таким об’ємним складом ?

µсум=∑(ri*µi) = 29.736 кг/кмоль
До газової суміші входить 11,1 %мас. водню і 89,9 %мас. кисню. Який її об’ємний склад?

µсум=1/∑(gi/µi)= 11.96 кг/кмоль ri=gi µсум/ µi r1= 66.4 % ; r2 = 33.6 %

Визначити питому газову сталу гримучого газу, який складається із 11,1 %мас. водню і 89,9 %мас. кисню:

µсум=1/∑(gi/µi)= 11.96 кг/кмоль 
Визначити густину газової суміші за норм. умов з таким об’ємним складом

ρ == 0.629  µсум=∑(ri*µi) = 14.09 кг/кмоль

Генераторний газ має наступний об’ємний склад, % об.: Н2 = 5,0; СН4 = 3,0; СО = 28,6; СО2 = 5,8; N2 = 57,6. Визначити масову частку СО:


g(CO)=µi*ri/µсум = 0.29 µсум=∑(ri*µi) = 27.268 кг/кмоль
Об’ємний склад сухих продуктів згоряння палива (які не вміщують водяних парів) наступний СО2=12,3%; О2=7,2%; N2=80,5%. Визначити їх густину за нормальних умов.

ρ == 1.35 
Аналіз продуктів згоряння палива показав наступний їх об’ємний склад: . Визначити масовий відсоток азоту.

g(N2)=µi*ri/µсум = 0.74
Визначити газову постійну суміші, якщо об’ємний склад суміші наступний СО2 =12 %; СО =1 %; N2 = 74 %; Н2 = 13 %.

 µсум=∑(ri*µi) = 26.54 кг/кмоль
Визначити молярну частку водяної пари, якщо масовий склад суміші наступний: СО2 = 12 %; СО = 1 %; Н2О = 6 %; О2 = 7 %; Н2 = 74 %.

µсум=1/∑(gi/µi)= 2.642 кг/кмоль y1=g1µсум/ µ1= 8.807 %

Аналіз продуктів згоряння палива показав наступний їх об’ємний склад: . Визначити масову частку кисню.


g(O2)=µi*ri/µсум = 0.086 = 8.6%
Визначити газову постійну суміші газів, яка складається з 1 м3 генераторного газу і 1,5 м3 повітря, взятих за нормальних умов. Густину генераторного газу прийняти рівною 1,2 кг/м3.

PV = mRT R=PV/(V1 ρ1+V2 ρ2)T=301.86 Дж/кгК
В закритій посудині місткістю 0,1 м3 міститься кисень при 0 0С і тиску 760 мм.рт.ст. Визначити кількість теплоти яка потрібна для нагрівання кисню на 200 0С. Залежністю теплоємності від температури знехтувати.

Q=mR(T2-T1)/k-1 m=PV/RT=0.143 кг Q=18575.7 Дж = 18.58 кДж
Газова суміш складається із діоксиду вуглецю, азоту, кисню, маси яких відповідно такі : 2 кг, 1 кг і 0,5 кг. Обчислити густину суміші при температурі 27 0С і тиску 147 кПа.

 µсум=1/∑(gi/µi)= 36.17 кг/кмоль ρ = RT/P = 0.469 
До якого тиску слід стиснути суміш масою 8 кг, яка складається із 18 % СО2, 12 % О2, 70 % N2 по масі, щоб при температурі 180 0С, вона займала об’єм 4 м3.

P=mRT/V = 247374.24 Па = 0.247 МПа  µсум=1/∑(gi/µi)= 30.45 кг/кмоль


Задачі рівня складності C

Суміш містить 2,0 кг кисню і 8,0 кг водню. Чому дорівнює об’ємний склад суміші?

µсум=1/∑(gi/µi)= 2.46 кг/кмоль ri=gi µсум/ µi r1= 1.6 % ; r2 = 98.4 %

Знайти масу газової суміші, яка міститься кулястому газгольдері діаметром 5 м, якщо надлишковий тиск рн = 0,1 МПа, а барометричний тиск рб = 750 мм.рт.ст., темпе-ратура навколишнього середовища 20 0С. Склад газової суміші в %об.

.

m=PV/RT= 576.78 кг V=4ПRRR/3=65.42 µ=10.74 R=774.115
Гасова лампа спалює за годину 0,3 кг гасу, при цьому витрачається 5 кг повітря. Питома газова стала продуктів згорання, які утворюються при згорянні гасу 287. Температура продуктів згоряння 380 0C. Визначити об’єм продуктів згорання, які утворюються в лампі за годину, якщо барометричний тиск 101328 Па.

V=mRT/P= 9.8 м3 m=m1+m2=5.3
Визначити газову постійну суміші, яка складається із 20 масових часток повітря і 1 масової частки світильного газу. Густина світильного газу при 0 0C і 101325 Па дорівнює 0,52 кг/м3.

R2=P/ ρT=713.76 µ2=R µ/R=11.648 µ1=29 µсум=1/∑(gi/µi)= 27.108 кг/кмоль

Rзаг = 306.699


следующая страница >>