Question

2. Газ под поршнем сжимают с постоянной температурой. Работа внешней силы + 40 Дж. На сколько изменится внутренняя энергия? [2] 3. Среднюю кинетическую энергию теплового движения молекул разреженного газа и концентрацию молекул газа уменьшили в 2 раза. Чему равно отношение конечного давления к начальному? [2] Решите пж​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

2)  А=40 Дж   T=const   ΔU=?

===

Q=A

ΔU=Q-A=0

=======================

3)   E2=E1/2   n2=n1/2   p1/p2=?

===

p1=(2/3)*n1*E1

p2=(2/3)*(n1/2)*(E1/2)=p1/4

p1/p2=4

=================================

Answer 2

Для решения первой задачи о изменении внутренней энергии газа, сжимаемого с постоянной температурой и с известной работой внешней силы, можно использовать первое начало термодинамики, которое гласит:

ΔU = Q - W,

где ΔU - изменение внутренней энергии, Q - теплообмен, W - работа.

В данном случае, так как газ сжимается с постоянной температурой, то ΔU = 0, так как изменение внутренней энергии равно нулю. Теплообмен и работа будут равны друг другу с обратными знаками:

ΔU = Q - W, 0 = Q - 40 Дж.

Отсюда можно найти теплообмен:

Q = 40 Дж.

Теперь, зная теплообмен, мы можем найти изменение внутренней энергии:

ΔU = Q = 40 Дж.

Ответ на первую задачу: Изменение внутренней энергии газа составляет 40 Дж.

Для решения второй задачи о изменении давления разреженного газа, если среднюю кинетическую энергию и концентрацию молекул газа уменьшили в 2 раза, можно использовать идеальный газовый закон:

PV = nRT,

где P - давление, V - объем, n - количество молекул газа, R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура.

Для начального состояния:

P1V1 = n1RT1.

Для конечного состояния, где кинетическая энергия и концентрация уменьшились в 2 раза:

P2V2 = (n1/2)R(T1/2).

Рассмотрим отношение конечного давления к начальному:

P2/P1 = (n1/2)R(T1/2) / (n1RТ1).

n1 и R сокращаются, и мы остаемся с:

P2/P1 = (1/2)(T1/2).

Теперь мы видим, что отношение конечного давления к начальному равно корню из начальной температуры, деленному на 2:

P2/P1 = √(T1)/2.

Ответ на вторую задачу: Отношение конечного давления к начальному равно √(T1)/2.