Температуру увеличили вдвое, значит она стала равна 800 К.
Первый закон термодинамики:
Q = ΔU + A, где
Q – подведённое количество теплоты, Дж;
ΔU – изменение внутренней энергии газа, Дж;
A – работа газа, Дж.
ΔU = 3/2*ν*R*ΔT, где
ν – количество вещества, моль;
R = 8,314 Дж/(моль*К) – универсальная газовая постоянная;
ΔT = 800 К - 400 К = 400 К – изменение температуры.
Видимо, поршень может двигаться. Будем считать, что без трения. Тогда это изобарный процесс. При изобарном процессе:
A = p*ΔV = ν*R*ΔT (это следует из уравнения Клапейрона–Менделеева).
Тогда для изобарного процесса (всегда):
Q = 3/2*ν*R*ΔT + ν*R*ΔT = 5/2*ν*R*ΔT.
Q = 5/2 * 2 моль * 8,314 Дж/(моль*К) * 400 К = 16628 Дж ≈ 16,6 кДж.
-----------------------------------------------------------------------------------------------
Если же поршень стоит "намертво", т.е. не перемещается, то объём не меняется, и это изохорный процесс. Думаю, имелось в виду первое, но и для этого приведу решение.
Первый закон термодинамики:
Q = ΔU + A
Работа газа A в изохорном процессе равна 0 (т.к. газ ни расширяется, ни сжимается).
Q = ΔU = 3/2*ν*R*ΔT
Q = 3/2 * 2 моль * 8,314 Дж/(моль*К) * 400 К = 9976,8 Дж ≈ 10,0 кДж.
№2.
Дано:
s = 200 км
v = 80 км / ч
m = 12 кг
<span>η = 30%</span>
<span><span>N - ?</span></span>
<span><span>Решение:</span></span>
<span><span>N = A / t</span></span>
1) A = η · q · m
2) q = 46 · 10⁶ Дж / кг
3) A = 46.000.000 · 12 · 0,3 = 165.600.000 Дж
4) t = S / v = 200 / 80 = 2,5 ч = 9000 с
5) N = A / t = 165.600.000 Дж / 9000 с = 18400 Вт
Ответ: 18400 Вт
Средняя скорость равна всему пути, делённому на всё время, за которое путь был пройден. V=L/t; Обозначим скорость автобуса не последнем участке как v=10 км/ч, тогда скорость на первом участке равна 5v, а на втором участке 4v.
второй и третий участки вместе составляют половину всего пути. L2+L3=0.5L;
Обозначим время прохождения первого участка пути как t1, а второго и третьего вместе как t2. Так как первый участок равен половине всего пути, то можно записать уравнение 5v*t1=4v*0,5t2+v*0,5t2;
5v*t1=5v*0,5t2;
t1=0,5t2;
t2=2t1; Значит на весь путь ушло времени t=t1+2t1=3t1;
Теперь считаем среднюю скорость V=L/t; L=5v*t1+4v*t1+v*t1=10v*t1;
V=(10v*t1)/3t1;
V=(10/3)*v;
V=3,(3)*10;
V=33,(3) км/ч.