давление = Сила / площадь = 0.3 Н / (0.0003*0.0001)м^2 = 10^7 H/м^2
Дано:
p₁=p₂=100 кПа=10⁵ Па<span>
V</span>₁=10 л=0,01 м³<span>
p</span>₃=300 кПа=3*10⁵ Па<span>
V</span>₂=V₃=4 л=0,004 м³<span>
Найти: </span>ΔU, A
Решение:
По первому началу термодинамики
ΔU=Q-A
Работа при изобарном процессе:
А₁=pΔV=p(V₂-V₁)
А₁=10⁵ (0,004-0,01)=-600 (Дж)
ΔU₁=i/2vR(T₂-T₁)
Кислород - двухатомный газ. В этом случае i=5
ΔU₁=2,5vR(T₂-T₁)
По уравнению Менделеева-Клапейрона vRT=pV. Тогда
ΔU₁=2.5p(V₂-V₁)=2.5A=2.5(-600) =-1500 (Дж)
При изохорном процессе
А₂=0
ΔU₂=2,5vR(T₃-T₂)=2,5(p₃V₃-p₂V₂)=2.5V₂(p₃-p₂)=
=2.5*0.004(3*10⁵-1*10⁵)=2000 (Дж)
Полная работа газа A=A₁+A₂=-600 Дж
Полное изменение внутренней энергии
ΔU=ΔU₁+ΔU₂=-1500 + 2000=500 (Дж)
Найдем соотношения температур:
При изобарном процессе:
T₁/T₂=V₁/V₂
T₂=V₂T₁/V₁=4T₂/10=0.4T₁
При изохорном процессе
T₃/T₂=p₃/p₂
T₃=T₂p₃/p₂=3T₂=1,2T₁
Строим графики
Ответ: -600 Дж; 500 Дж
U=E*d=4*0,05=0,25 В
..............................................