5-§. Mo1ekulyar-kinetik nazariya va termodinamikaning fizik asoslari

5.186. Bir kilomol gaz adibatik siqilganda 146 kJ ish bajarilgan. Siqilganda gazning harorati qanchagacha ortgan?
5.187. Ikki atomli gazning hajmi ikki barobar kengaytirilganda gaz molekulalarining o’rtacha kvadratik tezligi necha marta kamayadi?
5.188. Normal sharoitda 10g kislorod 1,4·10³ m³ hajmgahca siqiladi. Kislorodning 1) izotermik, 2) adibatik siqilgandan keyingi bosimi va harorati topilsin. Bu hollarning har birida bajarilgan siqish ishi topilsin.
5.189 .40⁰C haroratda va 750 mm sim. ust. bosimda 28 g azot 13 l hajmgacha siqilgan. Azotning: 1) izotermik, 2) adiabati siqilgandan keyingi harorati va bosimi topilsin.
5.190. Agar ikki atomli gazning bosimi ikki baravar kamaysa, gaz molekulalari erkin yugurish yo’lining uzunligi necha marta ortadi? Quyidagi hollar qarab chiqilsin: 1) gaz izotermik kengayadi 2) gaz adiabatik kengayadi.
5.191. Biri bir atomli, boshqasi 2 atomli har xil gazlar bir xil haroratda bo’lib, bir xil hajmni egallaydi. Gazning hajmi ikki marta kamayguncha adibatik siqilgan. Gazning qaysi biri ko’proq isiydi va necha marta?
5.192. 30⁰C harorat va 1,5 atm bosimda bo’lgan 1 kg havo adiabatik kengayganda bosimi 1 atm gacha pasayadi. 1) kengayishining darajasi, 2) oxirgi harorati, 3) kengayaishda gazning bajargan ishi topilsin.
5 .193. Normal sharoitda 1 kilomol kislorodning hajmi V=5V₀ gacha kengaygan. Kengayish: 1) izotermik va 2) adiabatik holda sodir bo’lganida p=f(V) grafigi tuzilsin. p ning qiymatlari: V_0, 2V_0, 3V_0, 4V_0, va 5V₀ hajmlar ushun topilsin.
5.194. Qandaydir miqdordagi kislorod t₁=27⁰C haroratda va p₁=8,2·10⁵ N/m² bosimda V₁=3 l hajmni egallaydi (8-rasm). Gaz ikkinchi holatda V₂=4,5 l va p₂=6·10⁵ N/m² parametrlarda ega. Gazning olgan issiqlik miqdori; kengayishda gazning bajargan ishi; gazning ichki energiyasining o’zgarichi topilsin. Masala quyidagi hollar uchun yechilsin: gaz bir holatdan ikkinchisiga: 1) ACB va 2) ADB yo’llar bilan o’tadi.
5.195. Karno sikli bo’yicha ishlaydigan ideal issiqlik mashinasi har bir siklga isitgichdan 600 kal issiqlik oladi. Isitgichning harorati 400⁰K, sovutgichning harorati 300^oK. Mashinaning bir siklda bajargan ishi va bir siklda sovutgichga bergan issiqliq miqdori topilsin.
5.196. Ideal issiqlik mashinasi Karno sikli bo’yicha ishlaydi. Agar bir siklda 300kGm ga teng ish bajarilganligi va sovutgichga 3,2 kkal issiqlik berilgani ma’lum bo’lsa, siklning f.i.k. aniqlansin.
5.197. Karno sikli bo’yicha ishlaydigan ideal issiqlik mashinasi har bir siklda 7,35·10⁴ J ish bajaradi. Isitgichning harorati 100^oC, sovutgichning harorati 0^oC. 1) mashinaning f.i.k., 2) mashinaning bir siklda isitgichdan olgan issiqlik miqdori, 3) bir siklda sovutgichda bergan issiqlik miqdori topilsin.
5.198. Ideal issiqlik mashinasi Karno sikli bo’yicha ishlaydi. Bunday isitgichdan olindan issiqlikning 80% i sovutgichga berilgan. Isitgichdan olindan issiqlik miqdori 1,5 kkal ga teng. 1) Siklning f.i.k., 2) to’la siklda bajarilgan ish topilsin.
5.199. Ideal issiqlik mashinasi boshlang’ich bosimi 7 atm bo’lgan va 127^oC haroratgacha isitilgan havo bilan Karno sikli bo’yicha ishlaydi. Havoning boshlang’ich hajmi 2·10^-3 m³. Birinchi izotermik kengayishdan keyin havoning hajmi 5 l ga; adiabatik kengayishdan keyin hajmi 8 l ga teng bo’lgan. 1) Izoterma bilan adiabatalar kengayish nuqtasining koordinatalari, 2) siklining har bir qismida bajarilgan ish, 3) butun sikl davomida bajarilgan to’la ish, 4) siklning f.i.k., 5) Bir siklda isitgichdan olingan issiqlik miqdori, 6) bir siklda sovutgichga berilgan isiqlik miqdori topilsin.
5.200. Ideal gazning 1 kilomoli ikkita izoxora va ikkita izobaradan iborat yopiq sikilni bajaradi. Bunda gazning hajmi V₁=25m³ dan V₂=50m³ gacha va bosimi p₁=1atm dan p₂=2atm gacha o’zgaradi. Bunday siklda bajarilgan ish hajmi izotermik kengaytirilganda ikki marta ortgan va izotermalari qarab chiqilayotgan siklning eng yuqori va eng past haroratlariga mos kelgan Karno sikli bo’yicha bajarilgan ishdan necha marta kichik.
5.201. Teskari Karno sikli bo’yicha ishlaydigan ideal issiqlik mashinasi har bir siklda 3,7·10⁴ J ga teng ish bajaradi. Bunda mashina -10^oC haroratli jismdan issiqlik olib +17^oC haroratli jismga isiqlik beradi.1) siklning f.i.k. 2) bir siklda sovuq jismdan olingan isiqlik miqdori, 3) bir siklda issiq jismga berilgan isiqlik miqdori topilsin.
5.202. Ideal sovutish mashinasi teskari karno sikli bo’yicha issiqlik nasosidek ishlaydi. Bunda mashina 2 ⁰C haroratli suvdan issiqlik oladi va uni 27 ⁰C haroratli havoga beradi.1) biror vaqt oralig’ida havoga berilgan issiqlik miqdorini shuncha vaqtda suvdan olingan isiqlik miqdoriga bo’lgan nisbatidan iborat η₁ koeffitsiyent, 2) biror vaqt oralig’ida suvdan olingan issiqlik miqdorini shuncha vaqt oralig’da mashinaning ishlashi uchun sarflangan energiyaga bo’lgan nisbatidan iborat ₂ koeffitsiyent, 3) biror vaqt oralig’da mashinaning ishlasi uchun sarflangan energiyani shuncha vaqtda havoga berilgan isiqlik miqdoriga bolgan nisbatdan iborat ₃ koeffitsiyent topilsin. _{1, 2}, ₃ koeffitsiyentlarning o’zaro bog’lanishi topilsin.
5.203. Teskari Karno sikli bo’yicha ishlaydigan ideal sovutish mashinasi 0^oC haroratdagi suvli sovutgichdan 100 ^oC haroratdagi suvli qaynatgichga isiqlik o’tkazadi. Qaynatgichda 1 kg suvni bug’ga aylantirish uchun sovutgichda qancha miqdor suvni muzlatish kerak?
5.204. Bino teskari Karno sikli bo’yicha ishlaydigan sovutish mashinasi yordamida isitiladi. Xonaning ma’lum miqdor o’tin yoqilgan pechkadan olgan issiqlik miqdori Q_o ni, o’shancha o’tinni iste’mol qiluvchi issiqlik mashinasi bilan ishlaydigan sovitish mashinasining xonaga bergan issiqlik miqdori Q₁ bilan solishtiring. Bu issiqlik dvigateli T₁=100⁰C va T₂=0⁰C haroratlar oralig’ida ishlaydi. Xonaning harorati doimo T₁=16⁰C bo’lishi talab qilinadi. Atrofdagi havoning harorati T₂=-10^oC.
5.205. Ideal bug’ mashinasining ish sikli 9-rasmda tasvirlangan: a) V₀ o’zgarmas hajmda qozondan silindrga bug’ kira boshlagach, bosim p_o dan p₁ gacha ko’tariladi (AB tarmoq); b) bug’ning bundan keyingi kirishi davomida porshen p₁ o’zgarmas bosimda chapdan o’ngga surila boradi (BC tarmoq); v) porshenning o’ngga surilishi davom qilganda bug’ning qozondan silindrga kirishi to’xtaydi va bug’ adiabatik kengayadi (CD tarmoq); g) porshen o’zining o’ngdagi eng chekka vaziyatiga yetganda bug’ silindrdan sovutgichga chiqadi –V₂ o’zgarmas hajmda bug’ning bosimi tezda p_o qiymatgacha pasayadi (DE tarmoq); d) porshen qaytayotganda p_o o’zgarmas bosimda qolgan bug’ni siqib chiqaradi, bunda hajm V₂ dan V_o gacha kichrayadi (EA tarmoq). Agar V₀=0,5 l, V₁=1,5 l, V₂=3,0 l, p₀=1atm p₁=12atm va adiabataning darajasi 1,33 ga teng bo’lsa, bu mashinaning har bir siklda bajargan ishi topilsin.