Во время расширения газа в цилиндре с поперечным сечением (5 видео)

Содержание

§ 80. Примеры решения задач по теме: Первый закон термодинамики
Во время расширения газа в цилиндре с поперечным сечением
Как написать хороший ответ?
)Во время расширения газа,вызванного его нагреванием в цилиндре с поперечным сечением 100см^2,газу было передано Q=0,75*10^5 Дж P=1,5*10^7 Дж на
Другие вопросы из категории
Читайте также
Молекулярная физика, термодинамика. Основы макроскопических тел. Уравнение состояния идеального газа. Относительная влажность воздуха , страница 2
📺 Видео

Видео:Газ под поршнем в цилиндре с клыкамиСкачать

§ 80. Примеры решения задач по теме: Первый закон термодинамики

В большей части задач используется не общая форма первого закона термодинамики, а его различные частные формулировки, применимые к определённым процессам. Задачи на теплообмен в изолированной системе решаются с помощью уравнения теплового баланса (13.10).

При решении задач надо чётко выделять начальное и конечное состояния системы, а также характеризующие её параметры.

Задача 1. Во время расширения газа, вызванного его нагреванием, в цилиндре с площадью поперечного сечения S = 200 см 2 газу было передано количество теплоты Q = 1,5 • 10 5 Дж, причём давление газа оставалось постоянным и равным р = 2 • 10 7 Па. На сколько изменилась внутренняя энергия газа, если поршень передвинулся на расстояние Δh = 30 см?

Р е ш е н и е. Согласно первому закону термодинамики в форме (13.12) Q = ΔU + А’, где А’ = pSΔh — работа, совершённая газом. Отсюда ΔU = Q — pSΔh = 30 кДж.

Задача 2. Газ расширяется от объёма V₁ до объёма V₂ один раз изотермически, другой изобарно и третий адиабатно. При каком процессе газ совершает большую работу и при каком газу передаётся большее количество теплоты?

Р е ш е н и е. На диаграмме р—V (рис. 13.10) изобразим все три процесса. Работа численно равна площади криволинейной трапеции. Из рисунка очевидно, что работа при изобарном процессе будет максимальной, при адиабатном минимальной, т. е. A’_{1 — 2′} > A’_1—2 > A_1—2″.

Температура газа в состоянии 2′ больше, чем в состоянии 2, а температура в состоянии 2 больше, чем в состоянии 2″ (Т_2′ > Т₂ > Т_2″). В этом легко убедиться, начертив изотермы, проходящие через точки 2′ и 2″. При процессе 1—2′ изменение внутренней энергии AU > 0, при процессе 1—2 ΔU = 0. Очевидно, что поскольку Q = ΔU + А’ (первый закон термодинамики), то Q_1-2′ > Q_{2 — 2} > Q_{1- 2″} (Q_{1 — 2″} = 0).

Задача 3. Пусть азот нагревается при постоянном давлении. Зная, что масса азота m = 280 г, количество затраченной теплоты Q = 600 Дж и удельная теплоёмкость азота при постоянном объёме c_v = 745 Дж/(кг • К), определите, на сколько повысилась температура азота. Молярная масса азота М = 0,028 кг/моль.

Р е ш е н и е. Согласно первому закону термодинамики Q = ΔU + А’.

Изменение внутренней энергии ΔU = c_vmΔT.

Работа при изобарном процессе А’ = pΔV = (m/M)RΔT.

Следовательно, Q = mΔT(c_v + R/M), откуда

Видео:Работа, совершаемая газом при расширении. Работа при изменении объёма газаСкачать

Во время расширения газа в цилиндре с поперечным сечением

)Во время расширения газа,вызванного его нагреванием в цилиндре с поперечным сечением 100см^2,газу было передано Q=0,75*10^5 Дж P=1,5*10^7 Дж на сколько изменилась U,если поршень передвинулся на 40см.?

Ответы и объяснения 1

газ совершил работу A=p*ΔV, где ΔV=S*h=100 cм^2*40 cм=4000 см^3=0,004 м^3=4*10^(-3) м^3

Из первого закона термодинамики Q=A+ΔU найдем ΔU=Q-A= 0,75*10^5 Дж — 6*10^4 Дж = 7,5*10^4 Дж — 6*10^4 Дж = 1,5 *10^4 Дж

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
Использовать мат — это неуважительно по отношению к пользователям;
Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.

Читайте также: Задний тормозной цилиндр для ваз 21213

Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Видео:Работа при расширении газа (часть 4) | Термодинамика | ФизикаСкачать

)Во время расширения газа,вызванного его нагреванием в цилиндре с поперечным сечением 100см^2,газу было передано Q=0,7510^5 Дж P=1,510^7 Дж на

сколько изменилась U,если поршень передвинулся на 40см.?

газ совершил работу A=p*ΔV, где ΔV=S*h=100 cм^2*40 cм=4000 см^3=0,004 м^3=4*10^(-3) м^3

Из первого закона термодинамики Q=A+ΔU найдем ΔU=Q-A= 0,75*10^5 Дж — 6*10^4 Дж = 7,5*10^4 Дж — 6*10^4 Дж = 1,5 *10^4 Дж

Видео:Работа пара при расширенииСкачать

Другие вопросы из категории

из граней и лежащими на концах ее диагонали?

вверх теннисный мяч, который
поднялся на высоту 20 м. Какую
начальную скорость сообщил мячу
мальчик? Чему равна скорость мяча в
верхней точке траектории? Чему
равно ускорение движения мяча в
верхней точке траектории?
Сопротивлением воздуха пренебречь.
Ускорение свободного падения
считать равным 10 м/с 2 .

Видео:В горизонтальном цилиндрическом сосуде - Задача ЕГЭ по физике Часть 2Скачать

Молекулярная физика, термодинамика. Основы макроскопических тел. Уравнение состояния идеального газа. Относительная влажность воздуха , страница 2

Действительно p = F´/S , где S— площадь цилиндра, а F‘ — сила давления

Изобарный процесс — Q = _∆U + A′ ; Уголь Н=21*10 6 Дж/кг, дерево Н=15*10 6 Дж/кг, бензин Н=42*10 6 Дж/кг. F

Зависимость сил взаимодействия двух молекул от расстояния между ними 1,4*10 -10 м r

1.Определить молярную массу воды.

2.Определить количество вещества и число молекул, содержащихся в 1 кг углекислого газа.

3.Плотность газа в баллоне эл. лампы r = 0,9 кг/м 3 . При горении лампы давление в ней возросло с р = 8∙10 4 Па до р₂ = 1.1∙10 5 Па. На сколько при этом увеличилась средняя скорость молекул ?

4.Чему равно отношение произведения давления газа на его объем к числу молекул при температуре t = 300°С.

5.Определить среднюю квадратичную скорость молекулы кислорода (О₂ ) при 20°С.

6.Водород при Т₁ = 200°К, р₁ = 400 Па нагревают до Т₂ = 10000°К, при этом молекулы его распадаются на атомы. Определить р₂ , если его объем и масса остались неизменными.

7.Баллон с воздухом V₁ = 0,02 м 3 , р₁ = 4 10 5 Па соединяют с баллоном V₂ = 0,06 м 3 без воздуха. Найти р в баллонах, Т = const.

Читайте также: Воздушный цилиндр сцепления маз

8.Плотность воздуха r при нормальных условиях ( t_o = 0°С и атмосферное давление

р_о = 101325 Па) равна 1,29кг/м 3 . Найдите среднюю молярную массу М воздуха.

9.Постройте изобары для 2г водорода при нормальном атмосферном давлении р_о в осях р,Т ; рV ; V₁Т.

10.Закрытый сосуд объемом V₁ = 0.5 м 3 содержит воду массой m = 0,5 кг. Сосуд нагрели до температуры t = 147°С. На сколько следует изменить объем сосуда, чтобы в нем содержался только насыщенный пар ? Давление насыщенного пара р_o при температуре t = 147°С равно 4.7∙10 5 Па

11.В цилиндре под тяжелым поршнем находится углекислый газ (М = 0,044 кг/моль) массой m = 0,2 кг. Газ нагревается на _∆Т = 88°К. Какую работу он при этом совершает ?

12.Во время расширения газа, вызванного его нагреванием, в цилиндре с поперечным сечением S = 200см 2 , газу было передано количество теплоты Q = 1.5∙10 5 Дж, причем давление газа осталось постоянным и равным р = 2∙10 7 Па. На сколько изменилась внутренняя энергия газа, если поршень передвинулся на _∆h = 30см ?

13.В цилиндрическом сосуде, объем которого постоянен, находится 1,5 моля в виде смеси жидкости и пара. Температуру вещества в сосуде повышают в n = 2 раза, в результате, давление увеличилось в К = 5 раз. Во сколько раз увеличилось количество молекул пара?

14.Из затонувших подводных лодок иногда спасались, открывая сначала нижний клапан (кингстонный), а потом верхний люк. И с пузырем воздуха выскакивали наверх. Какая доля К объема лодки не заливалась водой после открытия кингстонов, если лодка находилась на глубине 42 м. Плотность морской воды ρ = 1,03∙10 3 кг/м 2 . Начальное давление воздуха в лодке Р_о = 0,1 мПа.

15.Закрытый цилиндр, расположенный горизонтально, разделен на две части подвижным поршнем. Одна часть цилиндра заполнена некоторым количеством газа при t = — 73 о С, другая таким же количеством газа при t = + 27 о С. Поршень находится в равновесии. Найти V₁ и V₂ , если общий объем газа V = 500 см 3

16. Высота пика Ленина на Памире 7134 м, атмосферное давление на этой высоте

Р = 38 кПа. Найти плотность воздуха на вершине пика при t_о = 0 о С. Молярная масса воздуха μ = 0,029 кг/моль.

17. Сечение поршня паровой машины S=0,1 м 2 , ход его 50 см. Пар поступает в цилиндр с P=196 кПа. При смещении поршня на 1см падение давления 1,96 кПа. Какую мощность развивает машина, если частота вращения вала 240 об/мин.

18. Газ переводится из состояния 1 в состояние 2 двумя способами 1-а-2; 1-б-2.

1. В каком из этих случаев совершается большая работа ?

2. Во сколько раз отличаются работы ?

3. Какому состоянию газа соответствует наименьшая температура ?

19.Что из себя представляет тепловая труба и как её использовать в быту?

Физика вокруг нас. Задания.

1. Налейте в 3 сосуда воду с температурой 25˚С, 36˚С, 40˚С. Температуру установите бытовым термометром. Опустите руку поочередно в сосуды и запомните тепловые ощущения (теперь ваша рука — термометр). Вылейте воду из сосудов и снова налейте, установив теперь температуру 25˚С, 36˚С, 40˚С с помощью руки. Проверьте температуру вновь налитой воды термометром. Какова погрешность измерений с помощью руки?

2. Перепишите расположенный ниже текст и заполните пропуски, воспользовавшись рисунками:

Прибор предназначен для измерения __________; Цена делния шкалы прибора __________;

Максимальная погрешность отсчета по шкале прибора __________;

Показания прибора __________.

3. Вы ныряете с маской. Как определить глубину, если увас есть цилиндрический сосуд?

4. Для чего на верхнюю грань фундамента укладывают гидроизоляцию?

5. Выдыхаемый воздух зимой нагревается, например, от -15˚С до почти 36˚С. Определите потери тепла ΔQ за счет дыхания. Человек в час выдыхает ≈2м 3 (2,2кг) воздуха. Каков механизм сокращения потерь?

6. Можно ли сварить яйцо, взяв его в сауну с t=110ºC? Если можно, то почему Вы не сварились?

Читайте также: Двигатель маз 6 цилиндров объем масла

7. Может ли снег быть горячим?

8. В кипящую в кастрюле воду поставьте банку с горячей водой. Почему в банке вода не кипит? Почему она закипит, если в кастрюлю бросить соль? Сразу после описанного эксперимента закройте плотно банку крышкой и поставьте в раковину. Почему, если на крышку положить лед, вода закипает?

9. На автомобиле в горах закипела охлаждающая жидкость, хотя термометр показывает норму, почему?

10. Имея счетчик газа, домашнюю плиту и кастрюлю с водой определите КПД горелки газовой и установите, сколько денег вы платите за нагрев воды, а сколько за бесполезный нагрев воздуха?

11. Как врачи с помощью монометра определяют артериальное давление человека?

12. Почему при заморозках часто дорога на мостах обледеневает, а вне мостов гололеда нет?

13. Почему гололед зимой для растений опасен?

14. Почему комары одних кусают больше, а других меньше?

15. В стакан с водой насыпан перец. Если сунуть палец, перец прилипнет. Что сделать, чтобы к Вашему пальцу перец не прилипал?