Класс!ная физика

Занимательные фишки - 7 класс Занимательные фишки - 8 класс Занимательные фишки - 9 класс 10-11 класс Диафильмы по физике


Примеры решения задач по теме «Внутренняя энергия. Работа»

«Физика - 10 класс»

Для решения задач нужно уметь вычислять внутреннюю энергию и работу, пользуясь формулами (13.1) и (13.4). Надо ещё иметь в виду, что величины A, Q, ΔU могут быть как положительными, так и отрицательными.


Задача 1.


Аэростат объёмом V = 500 м3 наполнен гелием под давлением р = 105 Па. В результате солнечного нагрева температура газа в аэростате поднялась от t1 = 10 °С до t2 = 25 °С. На сколько увеличилась внутренняя энергия газа?


Р е ш е н и е.


Гелий является одноатомным газом, поэтому его внутренняя энергия определяется формулой (13.1). При температуре Т1 эта энергия равна а при температуре Т2 равна Изменение энергии равно:

Масса гелия неизвестна, но её можно выразить с помощью уравнения Менделеева—Клапейрона через начальную температуру, давление и объём газа: Подставляя значение в уравнение для изменения энергии, получаем


Задача 2.


В цилиндре под тяжёлым поршнем находится углекислый газ (М = 0,044 кг/моль) массой m = 0,20 кг. Газ нагревается на ΔТ = 88 К. Какую работу он при этом совершает?


Р е ш е н и е.


Газ расширяется при некотором постоянном давлении р, которое создаётся атмосферой и поршнем. В этом случае работа газа А' = p(V2 - V1), где V1 и V2 — начальный и конечный объёмы газа. Используя уравнение Менделеева—Клапейрона, выразим произведения pV2 и pV1 через Тогда




Задача 3.


Чему равна работа, совершённая газом в количестве 3 моль при сжатии, если температура увеличилась на 100 К? Потери тепла не учитывайте.


Р е ш е н и е.


При сжатии внешняя сила совершает положительную работу, за счёт которой происходит изменение внутренней энергии и соответственно температуры газа, т. е. А = ΔU. Изменение внутренней энергии

Работа, совершённая силой давления газа:


Задача 4.


На рисунке 13.4 показана зависимость давления газа от объёма при его переходе из состояния 1 в состояние 4.

Определите работу газа.


Р е ш е н и е.


Работа газа численно равна площади заштрихованной фигуры. Процессы 1—2 и 3—4 изобарные, поэтому работа газа в этих процессах

А'1 - 2 = p1(V2 - V1),     А'3-4 = p2(V4 - V3).

В процессе 2—3 изменяются все три параметра газа. Работа газа в этом процессе

Таким образом, учтя, что V2 — V1 = V3 — V2 = V4 — V3 = ΔV, получим


Источник: «Физика - 10 класс», 2014, учебник Мякишев, Буховцев, Сотский




Основы термодинамики. Тепловые явления - Физика, учебник для 10 класса - Класс!ная физика

Насыщенный пар --- Давление насыщенного пара --- Влажность воздуха --- Примеры решения задач по теме «Насыщенный пар. Влажность воздуха» --- Кристаллические тела --- Аморфные тела --- Внутренняя энергия --- Работа в термодинамике --- Примеры решения задач по теме «Внутренняя энергия. Работа» --- Количество теплоты. Уравнение теплового баланса --- Примеры решения задач по теме: «Количество теплоты. Уравнение теплового баланса» --- Первый закон термодинамики --- Применение первого закона термодинамики к различным процессам --- Примеры решения задач по теме: «Первый закон термодинамики» --- Второй закон термодинамики --- Статистический характер второго закона термодинамики --- Принцип действия тепловых двигателей. Коэффициент полезного действия (КПД) тепловых двигателей --- Примеры решения задач по теме: «КПД тепловых двигателей»



Устали? - Отдыхаем!

Вверх