Дано A=0,2 м T=2 с Vм- ?
Vм=A*w=A*2*π/T=0,2*3,14=0,628 м/с
1). На термометре будет 37,2°
2). Термометр покажет 37,6°
Газ совершил работу A и еще и отдал холодильнику количество теплоты Q за счет изменения (уменьшения) своей внутренней энергии U1-U2, т.е.
Q + A = U1-U2
Т.к. внутренняя энергия 1 моля одноатомного газа (аргона) определяется формулой
U=3/2*RT
то
Q+A=3/2*R*(T1-T2)
и
A=3/2*R*(T1-T2) - Q
Мы сможем вычислить работу А, если вычислим неизвестную конечную температуру газа Т2.
Из условия, что температура газа при расширении обратно пропорциональна объему
T1=const / V1
T2=const / V2
используя уравнение состояния идеального газа (для 1 моля)
p1V1=RT1
p2v2=RT2
получим
p1V1=R*const / V1
p2v2=R*const / V2
или
p1(V1)^2=R*const
p2(v2)^2=R*const
далее
p1(V1)^2=p2(v2)^2
или
p1/p2=(V2/V1)^2
отсюда
V2=n*V1, где
Из уравнения состояния (1 моля) идеального газа для конечной температуры Т2
T2=p2*V2/R=p2*n*V1/R
а для начального объема V1
V1=R*T1/p1
и для T2 получим
Подставляя в формулу для вычисления работы А, получим окончательно
1)Q=cm(t2-t1)
c - удельная теплоемкость
m - масса
t-температура
Q=2*4200*100=200 000 Дж = 840 кДж
2) Q=Lm
q1=140(100-20)= 11200
q2=4200*80=336000
m=(336000+11200)/3,0*10^7
3) Q=140*6(327.5-27)=252 420 Дж = 252.42 кДж