1.
Дано:
ν=10 моль
ΔΤ=100Κ
R=8,31 Дж/моль · К
_________________
ΔU-?
A-?
Q-?
Решение:
Q=ΔU+A - первое правило термодинамики.
<span>
1)</span>
А=pΔV -работа.
рΔV=νRΔΤ
Отсюда:
А=νRΔΤ
А=10 · 8,31 · 100
А=8,31 · 10³ Дж
2)
ΔU=3/2 · ∨ · R · ΔT - изменение внутренней энергии
ΔU=3/2 · 10 · 8,31 · 100
ΔU=12,465 · 10³ Дж
Δ<span>U≈1,2 · 10⁴ Дж
3)
</span>Q=ΔU+А - количество теплоты
Q=1,2 · 10⁴ + 8,31 · 10³
Q=12 · 10³ + 8,31 · 10³
Q=20,31 · 10³ Дж
<span>Q≈20 кДж
</span>
Ответ: А=8,31 · 10³ Дж
<span>ΔU=1,2 · 10⁴ Дж
Q=20 кДж
2.
Дано:
</span>V=200 м³
t=200°C
φ=70 %
________
m-?
Решение:
Массу определим, используя следующую формулу:
m=ρV (1)
Где m-масса водяных паров, ρ-плотность водяного пара, V-объем комнаты.
Плотность можно определить через относительную влажность воздуха φ:
φ=ρ/ρ₀ · 100 % ⇒ ρ=φρ₀/100 % (2)
Здесь ρ₀=17,3 г/м³ плотность насыщенного водяного пара при температуре 20°С.
Подставим формулу (2) в (1) и найдем массу:
m=φρ₀/100 % · V
m=70 · 17,3/100 · 200
m=2422 г
m≈2 кг
Ответ: m=2 кг
3.
Дано:
Процесс-изобарный
m=20 г=0,02 кг
Т₁=290 К
Т₂=300 К
R=8,31 Дж/моль · К
_____________________
А'-?
ΔU-?
Решение:
При изобарном процессе при изобарном процессе газ совершает работу тепло поглощается. Первый закон термодинамики выглядит так:
Q=ΔU+A'
Где A'-работа газа.
Q=mc(t₂-t₁)
Здесь с=920 Дж/кг · °С -удельная теплоемкость углекислого газа при постоянном давлении.
Температура равна:
t=T-273
t₁=T₁-273=290-273=17°С
t₂=T₂-273=300-273=27°С
Теперь найдем количество теплоты:
Q=0,02 · 920 · (27-17)
Q=184 Дж
Теперь найдем ΔU по формуле:
ΔU=3/2 · ∨ · R · ΔT
Где ν=m/M
Здесь М-молярная масса углекислого газа, находится по формуле:
M=Mr · 10⁻³
Mr(CO₂)=12+16 · 2=44
M=44 · 10⁻³ кг/моль
Итак:
ν=0,02/44 · 10⁻³
ν≈4,5
Теперь найдем ΔU:
ΔU=3/2 · 4,5 · 8,31 · (30-290)
ΔU≈561 Дж
Теперь, зная количество теплоты и изменение внутренней энергии найдем работу газа:
Q=ΔU+A'
A'=Q-ΔU
A'=184-561
A'=-377 Дж
Ответ: A'=-377 Дж
Сначала находим v=s/t
Потом уже находим ускорение a=v/t
Чтобы определить цену деления прибора надо выбрать деления, около которых записаны числа, от большего числа вычесть меньшее рядом стоящее и разделить на число делений между ними. Цена деления первого динамометра (2-1)/5=0,2Н, соответственно сила тяжести( т.е сила, которую показывает динамометр), действующая на первый груз равна 1,2Н. Цена деления второго динамометра (2-1)/2=0,5Н, сила тяжести действующая на второй груз равна 8Н.
