Вариант 1 Вариант 2 2)Думаю, да. В конце концов, речь идёт об изменении внутренней энергии и совершаемой работе. Условно говоря, процессам, протекающие согласно закона, всё равно - прибавим мы или вычтем работу, они протекают независимо от нас. Но при решении задач, когда используется математический аппарат, такую запись применять нельзя. Тождественны, буквой А в этих выражениях обозначаются разные величины. В первом случае это работа, совершенная над термодинамической системой, а во втором - работа, совершенная термодинамической системой. Они имеют разный знак 2)Первый закон термодинамики ΔU = Q – A. Изменение ΔU внутренней энергии неизолированной термодинамической системы равно разности между количеством теплоты Q, переданной системе, и работой A, совершенной системой над внешними телами. изотермическом процессе температура газа не изменяется, следовательно, не изменяется и внутренняя энергия газа, ΔU = 0. 3) P*V=(m/M)*R*T; P=const; V 1/V=T 1/T; V 1/V=2; T 1=2*T; A=P*d. V; A=(m/M)*R*(T 1 -T); (m/M)=10^3; А=8, 31*10^3*423=3, 5 МДж. Т=423*2=846 К 3) Запишем формулу для работы газа при постоянном давлении: A=p*∆V, где p - давление, ∆V - изменение объема. С другой стороны, согласно уравнению Клапейрона-Менделеева: p*∆V=m/M*R*∆T, тогда: A=m/M*R*∆T При первоначальной температуре для воздуха можно записать уравнение Клапейрона-Менделеева в виде: p*V=m/M*R*T 1, откуда: m/M*R=p*V/T 1. Тогда уравнение для работы примет вид: A=p*V/T 1*∆T A=100000*70/280*16=400000 Дж=400 к. Дж. A = P*d. V; P*V=(m/M)*R*T; V=(m/M)*((R*T)/P); d. V=V; A=(m/M)*R*T; (m/M)=1; R=8, 31; T=423; T 1/T=V 1/V=2; T 1=2*T; T 1=846 K 4) U 1=1, 5*(m/M)*R*T 1; P 1*V 1=(m/M)*R*T 1; P 2*V 2=(m/M)*R*T 2; 1, 3*P 1*(V 1/5, 2)=(m/M)*R*T 2; U 2/U 1=T 2/T 1; U 2/U 1=( 1, 3*P 1*(V 1/5, 2))/(P 1*V 1); U 2/U 1=1/4. Первый закон термодинамики для изотермического процесса выражается соотношением Q = A. то есть если газу передать тепло Q он совершит работу А 4) Q=d. U; d. U=0, 5*j*(m/M)*R*d. T; V*d. P=(m/M)*R*d. T; d. U=0, 5*j*V*d. P; j=5; V=3*10^-3; d. P=2, 2*10^6
Вариант 3 Вариант 4 2)Конечно. Отдаст, сколько примет. При условии что вернется на изначальную температуру. Ничего не потеряется. Другое дело как посчитать, сколько потрачено на нагрев. В смысле на нагрев газа. А не всего что рядом. Да, если только учитывать все потери и только, если вы рассчитали количество теплоты для нагревания от T 1 до T 2, а потом теплоту охлаждения от Т 2 до Т 1, потому что для других температур теплоемкости могут быть разными 3)P 1*V=ню*R*T 1 (P 2 -P 1)*V=ню*k. R(T 2 -T 1) P 1=МПа Р 2=2 МПа V=2 л Ню=m/M Q=3*ню *R(T 2 -T 1)/2 Q=3*(P 2 -P 1)*V/2 Ответ: Q=3*1*2*/2=3 КДж 4) В изобарном процессе работа газа: A=p*(V 2 -V 1). Здесь V 2=3*V 1, поэтому A=p*(2*V 1). Произведение p*V 1 найдем из уравнения Менделеева-Клапейрона: p*V 1=m*R*T/M M=4 г/моль - молярная масса гелия. Количество теплоты, полученное гелием (одноатомный газ) в изобарном процессе, равно Q=(5/2)*m*R*(T 2 -T 1)/M = (5/2)*p*(V 2 -V 1)=(5/2)*A Q=d. U+A’ Q=3*R*d. T*Ню/2 + ню*R*d. T Ню=m/M 3 V 1=V 2(по условию) тогда V 1/T 1=V 2/T 2, выражаем Т 2=V 2*T 1/V 1 d. T=N 2 -T 1=450 -150=300 K 2)Газ нагревается за счет кинетической энергии движения молекул того самого газа. Природа такова - сжимаем газ. соответственно объем уменьшается, давление возрастает, молекулы соударяются более активно. Вот так вот вроде. 3) Из формулы работы: Аштрих=р*( v 2 -v 1). по условию: v 2=1, 25 v 1. Aштрих=р*(1, 25 v 1 - v 1). Aштрих=р*0, 25 v 1. выразим давление: р=Аштрих / 0, 25 v 1. ( v 1=1 куб. м. ) р=5000 / 0, 25=20000 Па. р=20000 Па. ( 20 к. Па). 4)A=m*R*d. T/M d. T=T 2 -T 2=473 -273=200 K Выражаем m и усё)
Вариант 5 1)в данном случае мы имеем дело с теплообменом теплопроводностью. "Существует три вида теплообмена: теплопроводность, конвекция и лучистый теплообмен. Теплопроводностью называется явление передачи энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело. " "Теплопроводность - передача тепла в телах, не сопровождаемая перемещением составляющих их частиц. При теплопроводности перенос энергии осуществляется в результате непосредственной передачи энергии от частиц (молекул, атомов, электронов), обладающих большей энергией, частицам с меньшей энергией. " 2) При холостом выстреле большая часть энергии идёт на нагревание. Еще в 1778 г. Румфорд заметил, что пушка сильнее нагревается при холостых выстрелах , Вариант 6 2)Нет, не зависит. Работа определяется по формуле A = Pd. V, где Р -давление и V-объём и не включает нигде зависимость от скорости. 4) Считаем кислород идеальным двухатомным газом. У идеального двухатомного газа молярная теплоёмкость при постоянном объёме CV = (5/2)R. Молярная теплоёмкость при постоянном давлении CP = CV + R = (7/2)R, больше чем CV на величину работы R одного моля при нагревании на один градус. В изобарическом процессе V 2/T 2 = V 1/T 1 или T 2/T 1 = V 2/V 1 = 2 Т. е. T 2 = 2 T 1 и T 2 -T 1 = T 1 Для нагрева нашего количества газа на T 1 потребуется тепло Q = (m/μ)CPT 1 = (7/2)(m/μ)RT 1 При этом изменение внутренней энергии ΔU = (m/μ)CVT 1 = (5/2)(m/μ)RT 1, а совершённая газом работа A = (m/μ)RT 1 m/μ= 1/4 T = 303 K R = 8, 31 3) по уравнению Менделеева-Клапейрона m/M RT = p. V работа при нагревании равна P=const; P*V=(m/M)*R*T; V 1=2*V; T 1=2*T; A=P*d. V=(m/M)*R*d. T; d. T=T; A=p дельта. V = m/M R дельта. T A=(m/M)*R*T; d. U=0, 5*j*(m/M)*R*T; Q=(1+0, 5*j)*(m/M)*R*T; m=6*10^-3; изменение внутренней энергии при нагревании M=32*10^-3; R=8, 31; j=5; T=303; дельта. U=i/2 m/M R дельта. T по I началу термодинамики Q=дельта. U+A=(i+2)/2 m/M R дельта. T для воздуха M = 29 г/моль, i=5 (воздух состоит в основном из двухатомных молекул азота и кислорода) тогда A = 1663 Дж, Q=5820 Дж как вариант: можно посмотреть в справочнике удельную теплоемкость воздуха при постоянном давлении Q = c m дельта. T = 1005 Дж/(кг·К) · 0, 290 кг · 20 К = 5829 Дж 3)Q=c*m*d. T A=P*d. V=(m/M)*R*d. T; m=0, 02; M=29*10^-3; R=8, 31; d. T=20; A=P*d. V A=m*R*d. T/M M=29 г/моль 4)Q 1=d. U+A’ Выражаем m*d. T=A*M/R, тогда Q=. . Q=d. U+A’ A’=m*R*d. T/M d. U=Q-A’=. . Изохорный, V=const Q 2=d. U+0 Q 2=Q 1 -A’=0. 5*10^6 -20*8. 31*50/0. 028=0. 5 -0. 3=0. 2*10^6