11.31. Кислород массой m = 2 кг занимает объем V1 = 1 м3 и находится под давлением p1 = 0,2 МПа. Газ был нагрет сначала при постоянном давлении до объема V2 = 3 м3, а затем при постоянном объеме до давления p3 = 0,5 МПа. Найти: 1) изменение внутренней энергии ∆U газа; 2) совершенную им работу A 3) количество теплоты Q, переданное газу. Построить график процесса.
Дано: Решение:
m = 2
кг
V1 = 1 м3
p1 = 0,2∙106 Па
V2 = 3 м3
p3 = 0,5∙106 Па
1) ∆U – ?
2) A – ?
3) Q – ?
Ответ: 3,25∙106 Дж , 0,4∙106 Дж , 3,65∙106 Дж .
11.32. Гелий массой m = 1 г был нагрет на ∆T = 100 К при постоянном давлении р. Определить: 1) количество теплоты Q, переданное газу; 2) работу А расширения; 3) приращение ∆U внутренней энергии газа.
Дано:
Решение:
m = 0,001 кг
∆T = 100 К
1) ∆U – ?
2) A – ?
3) Q – ?
Ответ: 312 Дж , 208 Дж , 520 Дж .
11.33. Какая доля ω1 количества теплоты Q1, подводимого к идеальному газу при изобарном процессе, расходуется на увеличение ∆U внутренней энергии газа и какая доля ω2 – на работу А расширения? Рассмотреть три случая, если газ: 1) одноатомный; 2) двухатомный; 3) трехатомный.
Дано:
Решение:
1) i=3
2) i=5
3) i=6
– ?
- ?
Ответ: 1)0,6 ; 0,4 , 2)0,71 ; 0,29 ,3)0,75 ; 0,25 .
11.34. Водяной пар расширяется при постоянном давлении. Определить работу А расширения, если пару передано количество теплоты Q = 4 кДж.
Дано:
Решение:
Q = 4∙103 Дж
А – ?
Ответ: 1000 Дж .
11.35. Азот массой m = 200 г расширяется изотермически при температуре Т = 280 К, причем объем газа увеличивается в два раза. Найти: 1) изменение ∆U внутренней энергии газа; 2) совершенную при расширении газа работу А; 3) количество теплоты Q, полученное газом.
Дано:
Решение:
m = 0,2 кг
Т = 280 К
1) ∆U – ?
2) A – ?
3) Q – ?
Ответ: 0 , 11,6∙103 Дж , 11,6∙103 Дж.