1. Воздух при 10°С и давлении 10⁵ Па занимает объем 2-10 м³. При какой температуре объем воздуха будет равен 2,5-10³ м³ при давлении 2-10⁵ Па? 2. Какое давление создают 5 г кислорода, занимающие объем V-500 см³ при температуре t=15 °C? 3. Газ находится в баллоне при температуре 600 К. До какой температуры нужно нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в 1,5 раза? 4. Тепловая машина работает по циклу Карно, при этом 60% теплоты, полученной от нагревателя, передается холодильнику. За один цикл рабочее тело получает от нагревателя 5,3 Дж теплоты. Найдите работу и КПД цикла. 5. Газ находился в цилиндре с поршнем площадью поперечного сечения 600 см². После того, как газ нагрели, сообщив ему количество теплоты в 12,5-105 Дж, поршень сдвинулся на расстояние 60 см. Как изменилась внутренняя энергия газа, если его давление осталось равным 3-107 Па.

Question 1

Задача Задача №433364

А

Аноним

16 февраля 2024 10:45 · публичный вопрос

А

Аноним 16 февраля 2024 10:45

1. Воздух при 10°С и давлении 10⁵ Па занимает объем 2-10 м³. При какой температуре объем воздуха будет равен 2,5-10³ м³ при давлении 2-10⁵ Па? 2. Какое давление создают 5 г кислорода, занимающие объем V-500 см³ при температуре t=15 °C? 3. Газ находится в баллоне при температуре 600 К. До какой температуры нужно нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в 1,5 раза? 4. Тепловая машина работает по циклу Карно, при этом 60% теплоты, полученной от нагревателя, передается холодильнику. За один цикл рабочее тело получает от нагревателя 5,3 Дж теплоты. Найдите работу и КПД цикла. 5. Газ находился в цилиндре с поршнем площадью поперечного сечения 600 см². После того, как газ нагрели, сообщив ему количество теплоты в 12,5-105 Дж, поршень сдвинулся на расстояние 60 см. Как изменилась внутренняя энергия газа, если его давление осталось равным 3-107 Па.

Answer

Температура воздуха будет равна 1 °С при объеме 2,5-10³ м³ и давлении 2-10⁵ Па.
Давление, создаваемое 5 г кислорода при температуре 15 °C и объеме V-500 см³, можно вычислить, используя уравнение состояния идеального газа. Для кислорода, универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль·К). Формула: P = (n * R * T) / V, где n - количество вещества. Определить n можно, зная массу и молярную массу кислорода (32 г/моль). При условиях, данной величины m = 5 г и T = 15 °C = 288 К. Этими данными можно вычислить получившееся давление P.
Для этого нужно использовать закон Бойля-Мариотта. По формуле: P1 * V1 / T1 = P2 * V2 / T2, где P1, V1 и T1 - исходные показатели, а P2, V2 и T2 - конечные. Известны P1, T1, P2 = 1,5 * P1. Необходимо найти T2. Подставим известные значения в формулу и решим уравнение относительно T2.
Рассчитать работу и КПД цикла по формулам: Работа W = Q1 - Q2, где Q1 - переданная теплота нагревателем, Q2 - полученная холодильником. КПД цикла η = W / Q1 * 100%.

Из условия известна Q1, найдем Q2, используя пропорцию: Q1 / Q2 = 60 / 100. Затем рассчитаем работу и КПД цикла.

Изменение внутренней энергии газа можно найти, используя первый начало термодинамики: ΔU = Q - W, где ΔU - изменение внутренней энергии, Q - полученное количество теплоты, W - работа. В данной задаче требуется найти ΔU. Используем известные значения Q и W, чтобы рассчитать ΔU.

Question 2

1. Воздух при 10°С и давлении 10⁵ Па занимает объем 2-10 м³. При какой температуре объем воздуха будет равен 2,5-10³ м³ при давлении 2-10⁵ Па? 2. Какое давление создают 5 г кислорода, занимающие объем V-500 см³ при температуре t=15 °C? 3. Газ находится в баллоне при температуре 600 К. До какой температуры нужно нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в 1,5 раза? 4. Тепловая машина работает по циклу Карно, при этом 60% теплоты, полученной от нагревателя, передается холодильнику. За один цикл рабочее тело получает от нагревателя 5,3 Дж теплоты. Найдите работу и КПД цикла. 5. Газ находился в цилиндре с поршнем площадью поперечного сечения 600 см². После того, как газ нагрели, сообщив ему количество теплоты в 12,5-105 Дж, поршень сдвинулся на расстояние 60 см. Как изменилась внутренняя энергия газа, если его давление осталось равным 3-107 Па.

Answer

1. Температура воздуха будет равна 1 °С при объеме 2,5-10³ м³ и давлении 2-10⁵ Па. 2. Давление, создаваемое 5 г кислорода при температуре 15 °C и объеме V-500 см³, можно вычислить, используя уравнение состояния идеального газа. Для кислорода, универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль·К). Формула: P = (n * R * T) / V, где n - количество вещества. Определить n можно, зная массу и молярную массу кислорода (32 г/моль). При условиях, данной величины m = 5 г и T = 15 °C = 288 К. Этими данными можно вычислить получившееся давление P. 3. Для этого нужно использовать закон Бойля-Мариотта. По формуле: P1 * V1 / T1 = P2 * V2 / T2, где P1, V1 и T1 - исходные показатели, а P2, V2 и T2 - конечные. Известны P1, T1, P2 = 1,5 * P1. Необходимо найти T2. Подставим известные значения в формулу и решим уравнение относительно T2. 4. Рассчитать работу и КПД цикла по формулам: Работа W = Q1 - Q2, где Q1 - переданная теплота нагревателем, Q2 - полученная холодильником. КПД цикла η = W / Q1 * 100%. Из условия известна Q1, найдем Q2, используя пропорцию: Q1 / Q2 = 60 / 100. Затем рассчитаем работу и КПД цикла. 5. Изменение внутренней энергии газа можно найти, используя первый начало термодинамики: ΔU = Q - W, где ΔU - изменение внутренней энергии, Q - полученное количество теплоты, W - работа. В данной задаче требуется найти ΔU. Используем известные значения Q и W, чтобы рассчитать ΔU.