Какова температура воздуха после сжатия, если его объем уменьшается до 30 см3 и давление повышается до 6,6 *

Тема вопроса: Первый закон термодинамики

Пояснение: Первый закон термодинамики, также называемый законом сохранения энергии для тепловых систем, гласит, что изменение внутренней энергии системы равно сумме теплового эффекта и работы, совершенных над системой или совершенных системой над окружающей средой.

Математический вид первого закона термодинамики можно записать следующим образом:

\(\Delta U = Q - W\),

где \(\Delta U\) - изменение внутренней энергии системы, \(Q\) - тепловой эффект (тепло, перенесенное между системой и окружающей средой), \(W\) - работа, совершенная над системой или совершенная системой над окружающей средой.

При сжатии воздуха работа, совершаемая системой, положительна, так как сжатие требует внешнего энергетического воздействия. Следовательно, согласно первому закону термодинамики, изменение внутренней энергии системы будет положительным.

Изменение внутренней энергии системы \( \Delta U \) выражается через изменение ее температуры \( \Delta T \), массу \( m \) и удельную теплоемкость \( C \) следующим образом:

\(\Delta U = m \cdot C \cdot \Delta T\),

где \( \Delta T \) - изменение температуры.

Определение изменения температуры можно выразить, используя уравнение состояния идеального газа:

\( P_1 \cdot V_1 / T_1 = P_2 \cdot V_2 / T_2 \),

где \( P_1 \) и \( P_2 \) - начальное и конечное давление, \( V_1 \) и \( V_2 \) - начальный и конечный объем, \( T_1 \) и \( T_2 \) - начальная и конечная температура.

На основе данного уравнения, исходя из данных задачи ( \( V_2 \) = 30 см³, \( P_2 \) = 6,6 * 10^6 Па), можно найти \( T_2 \) - температуру воздуха после сжатия.

Дополнительный материал: Вычислим температуру воздуха после сжатия, если его объем уменьшается до 30 см³ и давление повышается до 6,6 * 10^6 Па.

Совет: При решении задач по первому закону термодинамики важно учитывать знаки. Положительная работа соответствует работе, совершенной над системой, в то время как отрицательная работа соответствует работе системы над окружающей средой.

Задание: Что произойдет с температурой воздуха, если при сжатии его объем уменьшится в два раза, а давление возрастет в три раза? Ответ дайте в краткой форме.