Температури газу до і після підведення теплоти. Рівняння стану газу


с. 1
Задача 1.

Позначимо: Т1 і Т2 – температури газу до і після підведення теплоти. Рівняння стану газу для двох випадків мають вигляд: , , де тиск газу , . Тепло, отримане газом, піде на збільшення внутрішньої енергії газу, роботу газу проти сили атмосферного тиску, збільшення потенціальних енергій поршня в полі тяжіння і деформованої пружини: . Оскільки гелій одноатомний газ, то для зміни внутрішньої енергії газу отримаємо . Остаточно для Q будемо мати .


Задача 2.

Нехай рухомий блок перемістили на відстань l вниз, виконавши таким чином роботу Fl. Тіло на похилій площині при цьому зрушилася на 2l і піднялося на висоту h, яку легко визначити із подібності трикутників . Оскільки тертя в системі відсутнє, то виконана робота дорівнює зміні енергії тіла: . Звідси знаходимо .


Задача 3.

Густина водяної пари на вулиці , де 0- густина насиченої пари при температурі 30 0С. Тоді маса водяної пари .

Маса насиченої пари при температурі 5 0С становить , де 2- густина насиченої пари при температурі 5 0С. Отже в кондиціонері конденсується маса води . Оскільки під час надходження повітря в кімнату додатково вода не випаровується, то густина водяної пари при температурі 20 0С дорівнює густині насиченої пари, яка надходить з кондиціонера при температурі 5 0С, тому відносна вологість , де 3- густина насиченої пари при температурі 20 0С.

Задача 4.

Якщо нагрівач ввімкнений, то лід починає танути. При цьому його об'єм зменшується, що приводить до опускання поршня. Доки під поршнем є лід і вода, їх температура рівна . Розглянемо проміжок часу t. За цей час нагрівач віддає для льоду кількість теплоти Q = Pt (P –потужність нагрівача). Цієї кількості теплоти вистачає, щоб розтанула маса льоду . Це призведе до зменшення об'єму речовин під поршнем на , де 2 –густина льоду 1- густина води. Якщо об'єм речовин під поршнем зменшиться на , поршень опуститься на відстань . Швидкість поршня , тому: .

Відповідь: .



Задача 5.

При послідовному з’єднанні конденсаторів U=U1+U2, а заряди на них будуть однаковими. Оскільки q=CU, то можна записати: С1U1=C2U2. З врахуванням даних умови U1=2U2, або . Напруга на кожному конденсаторі не може бути більшою за 6 В, тому U1=6 В, U2=3 В. Отже U=9 В.
с. 1

скачать файл

Смотрите также: