Задача №30
В закрытом сосуде объемом Юл находится воздух при давлении 0.1 МПа. Какое количество теплоты надо сообщить воздуху, чтобы повысить давление в сосуде в 5 раз?
Дано:
Найти: 
Решение:
Согласно первому началу термодинамики, количество теплоты
Так как объем 
газа не изменяется, рассматриваемый процесс является изохорическим 
. Следовательно, работа не совершается, т.е. 
.
Внутренняя энергия идеального газа пропорциональна температуре:
где 
— теплоемкость при постоянном объеме: 
— число степеней свободы молекулы вещества.
Для воздуха 
.
Выразим начальную температуру 
из уравнения состояния идеального газа
Температуру 
выразим из закона Гей-Люссака
Тогда
Ответ. 
Эта задача взята со страницы задач по физике с решением:
Решение задач по физике
Возможно эти задачи вам будут полезны:
| Задача №28 Каким должно быть давление воздуха на дне скважины глубиной 8 км, если считать, что масса одного киломоля воздуха 29 кг, температура по всей высоте постоянна и равна 27 °C, а давление воздуха у поверхности Земли равно 1 атм. |
| Задача №29 Используя функцию распределения молекул идеального газа по относительным скоростям где определить число молекул, скорости которых меньше , если в объеме газа содержится молекул. |
| Задача №31 Азот , адиабатически расширяясь, совершает работу, равную 480 кДж. Определить конечную температуру газа, если до расширения он имел температуру . Масса азота . Теплоемкость газа считать постоянной. |
| Задача №32 Воздух массой 1 кг совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар. Минимальные (начальные) значения объема и давления газа равны и 1,2 МПа. Максимальное давление газа в цикле 1,4 МПа, причем . Определить: 1) координаты пересечения изохор и изобар; 2) работу , совершенную газом за один цикл; 3) количество теплоты , полученное газом от нагревателя за цикл; 4) КПД цикла. Считать воздух двухатомным газом, имеющим молярную массу М- 0,029 кг/моль. Построить график процесса. |
