Question

Кислород массой 0,1 кг сжимается адиабатически. Температура газа при этом возрастает от 273 К до 373 К. 1) Чему равно приращение внутренней энергии газа? 2) Какое количество теплоты при этом получает газ? 3) Какова работа, совершенная внешними силами, при сжатии газа?

Answer 1

1)2,3 2)3,8 3)3.0ллддчлчьчьчьчьчьч

Answer 2

1. Приращение внутренней энергии газа в адиабатическом процессе можно вычислить с использованием формулы:

$\Delta U = C_v \times m \times (T_2 - T_1)$

где $\Delta U$ - приращение внутренней энергии, $C_v$ - удельная теплоемкость при постоянном объеме, $m$ - масса газа, $T_1$ - начальная температура, $T_2$ - конечная температура.

В данном случае, масса газа $m = 0,1 \, \text{кг}$, $T_1 = 273 \, \text{K}$ и $T_2 = 373 \, \text{K}$. Удельная теплоемкость $C_v$ для молекул двуатомного идеального газа при постоянном объеме примерно равна $5R/2$, где $R$ - универсальная газовая постоянная ($R \approx 8,314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}$). Таким образом, $C_v = \frac{5}{2} \times 8,314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)} \approx 20,785 \, \text{Дж/К}$.

Подставляя все значения в формулу, получаем:

$\Delta U = 20,785 \, \text{Дж/К} \times 0,1 \, \text{кг} \times (373 \, \text{K} - 273 \, \text{K}) = 2078,5 \, \text{Дж}$

2. Когда газ сжимается адиабатически (без обмена теплом с окружающей средой), изменение внутренней энергии $\Delta U$ равно работе, совершаемой внешними силами при сжатии газа. Поэтому количество теплоты, получаемое газом, равно приращению внутренней энергии и составляет 2078,5 Дж.

3. Работа, совершенная внешними силами при сжатии газа, также равна приращению внутренней энергии и составляет 2078,5 Дж.