Вопрос 5. Какие неизвестные величины нужно найти согласно номеру в таблице, если газ массой m расширяется в n
Вопрос 5. Какие неизвестные величины нужно найти согласно номеру в таблице, если газ массой m расширяется в n раз при постоянном давлении за счет притока извне количества теплоты q, работа расширения газа равна а, а изменение внутренней энергии u?
09.12.2023 04:09
Пояснение: В данной задаче нам предлагается определить неизвестные величины согласно номеру в таблице. Для этого, рассмотрим основные законы термодинамики газов.
1. Закон Гей-Люссака: В процессе изохорического (постоянного объема) расширения идеального газа, его давление и температура связаны линейной зависимостью: P / T = const.
2. Первый закон термодинамики: Изменение внутренней энергии газа равно сумме количества теплоты, полученной или отданной газом, и работы, совершенной им: ΔU = q - W.
В нашем случае, газ массой m расширяется в n раз при постоянном давлении, что соответствует изообарическому процессу расширения. Задача говорит, что работа расширения газа равна а, следовательно, W = a.
Теперь, нам остается определить, какие неизвестные величины нужно найти. В указании к задаче не указано, что именно нам нужно найти, поэтому ответ зависит от задачи или требований в таблице.
Дополнительный материал:
Если в таблице указано, что нужно найти количество теплоты q, мы можем воспользоваться уравнением первого закона термодинамики, чтобы найти его значение:
ΔU = q - W
ΔU = 0 (потому что нам нет информации об изменении внутренней энергии)
W = a (так как задача говорит, что работа расширения газа равна а)
q = ΔU + W = 0 + a = a
Таким образом, нужно найти количество теплоты q в данной задаче, и оно равно а.
Совет: В данной задаче, чтобы лучше понять связь между теплотой, работой и изменением внутренней энергии газа, полезно ознакомиться с понятием закона сохранения энергии и изучить основные законы термодинамики газов.
Проверочное упражнение: Найдите работу расширения газа, если его масса равна 2 кг, он расширяется в 3 раза при постоянном давлении, а количество теплоты, полученное газом, равно 500 Дж.
Пояснение: Для решения данной задачи по термодинамике газов, мы должны использовать уравнение состояния и равенство первого начала термодинамики.
По формуле первого начала термодинамики, изменение внутренней энергии газа равно сумме количества теплоты, поступившей в систему, и работы, совершенной над системой:
ΔU = q - W,
где ΔU - изменение внутренней энергии газа, q - количество теплоты, W - работа.
Исходя из задачи, нам известны следующие величины:
ΔU = неизвестно,
q = неизвестно,
W = а.
Следовательно, нам нужно найти две неизвестные величины, ΔU и q.
Например:
Найти ΔU и q, если газ массой 2 кг расширяется в 3 раза при постоянном давлении за счет притока извне количества теплоты 500 Дж, работа расширения газа равна 100 Дж, исходная внутренняя энергия газа U1 = 300 Дж.
Совет: Для понимания термодинамики газов, полезно изучить законы Бойля-Мариотта и Чарльза.
Задание для закрепления:
Вопрос 6. Как меняется внутренняя энергия газа, если при постоянном давлении его объем увеличился втрое, а количество теплоты, полученное газом, было равно 500 Дж? Величина работы при этом равна 300 Дж. Найдите неизвестные величины.