Question

Определите работу совершенную паром если его объем увеличился с 1 м^3 до 5 м^3 при давлении 2×10^5 Па. определите изменение внутренней энергии тела которому было передано количество теплоты равное 200 Дж без совершения работы.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Задача 1

Дано:

V₁ = 1 м³

V₂ = 5 м³

p = 2·10⁵ Па

____________

А - ?

A = p·(V₂ - V₁) = 2·10⁵·(5 - 1) = 800 000 Дж     или   800 кДж

Задача 2

Дано:

Q = 200 Дж

A = 0

__________

ΔU - ?

По I началу термодинамики:

Q = ΔU + A

ΔU = Q - A = 200 - 0 = 200 Дж

Answer 2

Для определения работы, совершенной паром при изменении его объема, можно использовать уравнение для работы идеального газа:

$W = P \cdot \Delta V$

где: $W$ - работа (в джоулях), $P$ - давление (в паскалях), $\Delta V$ - изменение объема (в метрах кубических).

В данном случае, начальный объем пара $V_1 = 1 \, \text{м}^3$, конечный объем $V_2 = 5 \, \text{м}^3$, а давление $P = 2 \times 10^5 \, \text{Па}$.

$W = P \cdot (V_2 - V_1) = 2 \times 10^5 \, \text{Па} \cdot (5 \, \text{м}^3 - 1 \, \text{м}^3) = 8 \times 10^5 \, \text{Дж}$

Таким образом, работа, совершенная паром при увеличении объема с 1 м^3 до 5 м^3 при давлении 2×10^5 Па, составляет 800,000 Дж.

Теперь определим изменение внутренней энергии ($\Delta U$) тела, когда ему было передано количество теплоты ($Q$) в размере 200 Дж без совершения работы ($W = 0$). Согласно первым началам термодинамики:

$\Delta U = Q - W$

В данном случае $Q = 200 \, \text{Дж}$ и $W = 0$, так как работа не совершается.

$\Delta U = 200 \, \text{Дж} - 0 = 200 \, \text{Дж}$

Таким образом, изменение внутренней энергии тела составляет 200 Дж.