Question

Помогите с задачами: 1. Газ получил 50ДЖ тепла и внешние силы над ним совершили работу 70 ДЖ. Как изменилась внутренняя энергия газа? Охладился или нагрелся газ? 2. В изобарном процессе одноатомный идеальный газ совершил работу 100 дж. Сколько при этом ему передали тепла? 3.КПД теплового двигателя 30% какова температура холодильника если температура нагревателя 500 градусов цельсия?

Answer 1

1. Внутренняя энергия увеличилась на 120 Дж. Газ соответственно нагрелся.
2.В изобарном процессе работа равна A=PV, а изменение внутренней энергии равно E=3PV/2.
Следовательно внутренняя энергия увеличилась на E=100*1,5=150Дж
Q=150Дж+100Дж=250Дж
3.Кпд=(T2-T1)/T2
T1=T2-Кпд*T2=500-150=350градусов

Answer 2

Давайте рассмотрим каждую задачу по порядку:

1. Для определения изменения внутренней энергии газа воспользуемся первым законом термодинамики, который утверждает, что изменение внутренней энергии равно сумме полученного тепла и работы, совершенной над газом:

   ΔU = Q - W,

   где ΔU - изменение внутренней энергии, Q - полученное тепло, W - работа.

   В данном случае: Q = 50 Дж (полученное тепло) W = 70 Дж (работа)

   ΔU = 50 Дж - 70 Дж = -20 Дж

   Изменение внутренней энергии газа равно -20 Дж. Отрицательное значение говорит о том, что внутренняя энергия газа уменьшилась. Газ охладился.

2. В изобарном процессе давление газа остается постоянным. Работа, совершенная газом, равна площади под графиком процесса на диаграмме PV (давление-объем). В изобарном процессе работа вычисляется как:

   W = P * ΔV,

   где P - давление газа, ΔV - изменение объема.

   Поскольку одноатомный идеальный газ совершил работу 100 Дж, нам нужно знать изменение объема для данного процесса, чтобы определить давление. Так как в условии не дано изменение объема, мы не можем точно определить, сколько ему передали тепла.

3. КПД (коэффициент полезного действия) теплового двигателя определяется как отношение полезной работы к полученному теплу:

   КПД = (Полезная работа) / (Полученное тепло) * 100%.

   Зная КПД и температуру нагревателя, мы можем вычислить температуру холодильника. Для этого воспользуемся выражением для КПД:

   КПД = (Температура нагревателя - Температура холодильника) / Температура нагревателя * 100%.

   Подставим известные значения:

   30% = (500 °C - Температура холодильника) / 500 °C * 100%.

   30% = (500 °C - Температура холодильника) / 5.

   Температура холодильника = 500 °C - 0.3 * 500 °C = 500 °C - 150 °C = 350 °C.

Таким образом, температура холодильника составляет 350 °C.