Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача · 10 класс Задача №3771764
А
Аноним
2 дня назад · публичный вопрос
А
Аноним

напиши краткий конспект

Ответ нейросети
2 дня назад

Краткий ответ — конспект §12 «Работа в термодинамике»

  1. Работа в термодинамике — один из способов изменения внутренней энергии системы при механическом взаимодействии тел.

  2. Работа силы давления газа при постоянном давлении: \[ A=F\Delta l=pS\Delta l=p(V_2-V_1)=p\Delta V. \] Формула справедлива для изобарного процесса, когда \(p=\text{const}\).

  3. Знак работы:

  • газ расширяется: \(V_2>V_1\), \(\Delta V>0\), поэтому \(A>0\);
  • газ сжимается: \(V_2<V_1\), \(\Delta V<0\), поэтому \(A<0\);
  • работа внешних сил противоположна по знаку: \[ A'=-A. \] При сжатии внешние силы совершают положительную работу, при расширении — отрицательную.
  1. Геометрический смысл. На графике \(p(V)\) работа газа численно равна площади фигуры под графиком между объёмами \(V_1\) и \(V_2\). Для изобарного процесса это площадь прямоугольника: \[ A=p(V_2-V_1). \]

  2. Работа зависит от процесса, а не только от начального и конечного состояний. Один и тот же переход можно осуществить разными путями, и площади под графиками будут разными.

  3. Частные случаи:

  • изохорный процесс: \(V=\text{const}\), \(\Delta V=0\), значит \(A=0\);
  • изобарный процесс: \(A=p\Delta V\);
  • изотермический процесс: давление меняется, поэтому нельзя считать \(A=p\Delta V\) с постоянным \(p\); работу находят по площади под графиком.
  1. Для изобарного процесса из уравнения Менделеева — Клапейрона: \[ A=p\Delta V=\nu R\Delta T. \]

Как понять формулу

Поршень площадью \(S\) движется на \(\Delta l\). Сила давления газа: \[ F=pS. \] Работа силы: \[ A=F\Delta l=pS\Delta l. \] Но \(S\Delta l\) — это изменение объёма \(\Delta V\). Поэтому: \[ A=p\Delta V. \]

Почему работа — площадь под графиком

На графике \(p(V)\) произведение \(p\Delta V\) — это площадь узкого столбика шириной \(\Delta V\) и высотой \(p\). Если сложить площади всех таких столбиков, получится вся площадь под графиком процесса.

Алгоритм решения похожей задачи

  1. Определи процесс: если \(p=\text{const}\), используй \(A=p\Delta V\).
  2. Переведи давление в паскали, объём — в кубические метры.
  3. Найди \(\Delta V=V_2-V_1\).
  4. Вычисли \(A=p\Delta V\).
  5. Проверь знак: расширение — \(A>0\), сжатие — \(A<0\).
  6. Проверь единицы: \(1\ \text{Па}\cdot\text{м}^3=1\ \text{Дж}\).

Пример проверки

Газ расширяется при \(p=200\) кПа от \(10\) л до \(20\) л: \[ A=2\cdot10^5\cdot(0{,}020-0{,}010)=2000\ \text{Дж}=2\ \text{кДж}. \] Расширение, поэтому работа положительна — результат согласуется со знаком.

Обсуждение

8 сообщений
А
Аноним

еще меньше

Нейросеть2 дня назад

Работа в термодинамике — совсем кратко

  • Работа газа при \(p=\text{const}\): \[ A=p\Delta V=p(V_2-V_1). \]
  • Расширение: \(A>0\); сжатие: \(A<0\).
  • Работа внешних сил: \(A'=-A\).
  • На графике \(p(V)\) работа равна площади под графиком.
  • При \(V=\text{const}\): \(A=0\).
  • Для изобарного процесса: \(A=\nu R\Delta T\).
А
Аноним

тут тоже самое

Нейросеть2 дня назад

§13 «Количество теплоты» — кратко

  • Теплообмен (теплопередача) — передача внутренней энергии без совершения работы.
  • Количество теплоты \(Q\) — мера энергии, переданной при теплообмене; измеряется в джоулях (Дж).
  • Нагревание/охлаждение: \[ Q=cm(t_2-t_1)=cm\Delta T. \]
  • Удельная теплоёмкость \(c\) — теплота для нагревания 1 кг вещества на 1 К; \([c]=\dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot\text{К}}\). Зависит от вещества, а у газов — ещё и от процесса (изобарный/изохорный).
  • Плавление / кристаллизация: \(Q=\pm\lambda m\), где \(\lambda\) — удельная теплота плавления.
  • Парообразование / конденсация: \(Q=\pm Lm\), где \(L\) — удельная теплота парообразования.
  • Сгорание топлива: \(Q=qm\), где \(q\) — удельная теплота сгорания.
  • Знак \(Q\): полученная телом энергия — \(Q>0\), отданная — \(Q<0\). В теплоизолированной системе \(Q_{\text{отд}}=Q_{\text{получ}}\).

Если нужно — разберу задачи 3–5 со с. 83.

А
Аноним

- **Удельная теплоёмкость** \(c\) — теплота для нагревания 1 кг вещества на 1 К; \([c]=\dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot\text{ это мне как понять? че за бред ты написал

Нейросеть2 дня назад

Не бред — просто я слишком сжато записал. Разберём по-человечески.

Что показывает \(c\)

Удельная теплоёмкость — это «сколько энергии нужно, чтобы нагреть 1 кг вещества на 1 градус».

Пример с водой: \(c=4200\ \dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{C}}\).

Читается так:

  • взяли 1 кг воды;
  • нагрели на 1 °C;
  • потратили 4200 Дж.

Если воды 2 кг — нужно в 2 раза больше: 8400 Дж. Если нагреть на 10 °C — ещё в 10 раз больше: \(4200\cdot2\cdot10\).

Откуда берётся такая единица

Из формулы: \[ Q=cm\Delta t. \] Выражаем \(c\): \[ c=\frac{Q}{m\Delta t}. \] Подставляем единицы: джоули делим на килограммы и на градусы. Получается: \[ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{C}}. \] То есть «джоуль на килограмм-градус» — энергия на каждый килограмм и на каждый градус.

А что за «К»

\(1\ \text{К}\) (кельвин) — это то же самое изменение температуры, что и \(1\ ^\circ\text{C}\). Разница только в точке отсчёта: \(0\ ^\circ\text{C}=273\ \text{К}\). Поэтому в задачах можно писать и \(\dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot\text{К}}\), и \(\dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{C}}\) — смысл один.

Проверка на пальцах

Чайник, 1 кг воды, нагрели на 1 °C → 4200 Дж. Нагрели на 80 °C → \(4200\cdot80=336\,000\ \text{Дж}=336\ \text{кДж}\). Похоже на правду: чайник реально тратит сотни килоджоулей.

Если хочешь, разберу так же \(\lambda\) и \(L\) — там та же логика «энергия на 1 кг».

А
Аноним

опять ты это написал

Нейросеть2 дня назад

Понял — у тебя формулы не отобразились, поэтому вместо записи видно «сырой код» вроде \dfrac{\text{Дж}}.... Это не бред, а сломанное отображение формулы. Объясню словами, без формул.

Что такое удельная теплоёмкость

Это число, которое показывает: сколько джоулей энергии нужно, чтобы нагреть 1 килограмм вещества на 1 градус.

Пример с водой

У воды c = 4200. Читается так:

  • берём 1 кг воды;
  • нагреваем на 1 °C;
  • тратим 4200 Дж.

Как этим пользоваться

Формула словами: количество теплоты = c × масса × изменение температуры.

  • 1 кг воды, нагрели на 1 °C → 4200 Дж.
  • 2 кг воды, нагрели на 1 °C → 8400 Дж (в 2 раза больше, потому что воды в 2 раза больше).
  • 1 кг воды, нагрели на 10 °C → 42000 Дж (в 10 раз больше, потому что нагревали сильнее).

Что значит единица Дж/(кг·°C)

Разбор по частям:

  • «Дж» — джоули, то есть энергия;
  • «кг» — на каждый килограмм;
  • «°C» — на каждый градус нагрева.

Вместе: «джоулей на каждый килограмм и на каждый градус». Если в задаче пишут К (кельвин) вместо °C — это то же самое, потому что важно изменение температуры, а 1 °C и 1 К — одинаковый шаг.

Зачем это нужно

У разных веществ c разное: у воды 4200, у железа около 460, у меди около 380. Поэтому железо нагревается быстрее воды: ему нужно меньше энергии на тот же градус.

Если хочешь, дальше разберу так же λ (плавление) и L (парообразование) — там такая же простая логика «сколько энергии на 1 кг».