Как решаются данные задачи по физике на нахождение энергии (10 класс)?
- В некоторым процессе газ совершил работу, равную 5 МДж, а его внутренняя энергия уменьшилась на 2 МДж. Какое количество теплоты передано газу в этом процессе?
- На сколько изменилось внутренняя энергия гелия, взятого в количестве 5 моль, при увеличении температуры на 20(градусов)С?
- Какое количество теплоты необходимо сообщить воде массой 200 г, взятой про температуре 0(градусов)С, для того чтобы нагреть её до температуры кипения и превратить в пар?
Ответы (3):
Первая задача на применение первого начала (закона) термодинамики: Q = A+(U2 -U1), где Q количество теплоты переданное газу, А - работа газа, (U2 -U1) - изменение внутренней энергии. Тогда Q = 5 МДж+(-2 МДж) = 3 МДЖ. Ответ: 3 МДЖ.
Вторая задача на связь между внутренней энергией и абсолютной температурой.
(U2 -U1) = 3/2 v R (T2 -T1), изменение абсолютной температуры равно изменению температуры по Цельсию, то есть (T2 -T1) = 20К. (U2 -U1) = (3/2)*5*8,31*20 = 1246,5 Дж.
Ответ: внутренняя энергия гелия увеличилась на 1246,5 Дж.
Третья задача на уравнение теплового баланса. Q = Q1 + Q2, где Q1 = c*m*(t2-t1) - количество теплоты необходимое для нагревания воды от 0 С до 100 С (температура кипения воды), Q2 = L*m - количество теплоты, необходимое для превращения оды в пар при температуре кипения. Q1 = 4200*0,2*(100-0) = 84000 Дж, Q2 = 2300000*0,2 = 460000 Дж.
Q = 84000 Дж + 460000 Дж = 544000 Дж.
Ответ: 544000 Дж.
Задачки тупые, в одно действие каждая.
Для их решения нужны минимальные знания о теплоемкости и началах арифметики.
В первой задаче газу передано 5-2=3МДж.
Во второй задаче внутренняя энергия гелия в количестве 5 моль при увеличении температуры на 20 градусов Цельсия при постоянном давлении увеличится на 20,9*5*20=2090 Дж, где 20,9 мольная теплоемкость гелия при постоянном давлении.
В третьей задаче количество теплоты для нагрева 0,2 кг воды от 0 до 100 равно 0,2*100*1=20 ккал, где 1 теплоемкость воды в ккал/кг • град, количество теплоты для испарения этой воды равно 0,2*500=100 ккал, где 500 теплота парообразования воды в ккал/кг. Общее количество теплоты равно 20+100= 120 ккал.