1моль двухатомного идеального газа изобарно нагрели на 270
с. найти: 1) изменение внутренней энергии, 2) работу,
совершённую газом при расширении, 3) количество теплоты переданной газу. как изменится решение, если процесс
изохорный?

ответ:

объяснение:

дано:

ν = 1 моль

i = 5 - число степеней свободы двухатомного газа

p - const

δt = δt = 270 к

δu - ?

a - ?

q - ?

1)

работа при изохорном процессе:

a = ν*r*δt = 1*8,13*270 ≈ 2 200 дж

2)

количество теплоты:

q = ν*r*δt* (i/2+1) = a*(i/2 + 1) = 2 200*(5/2+1) =   7 700 дж

3)

изменение внутренней энергии найдем из первого закона термодинамики:

q = δu + a

δu = q - a =   7 700 - 2 200 = 5 500 дж

при изохорном процессе a = 0

твердые тела имеют прочность на розрыв - это доказательство того, что между частицами вещества существует силы притяжения (например, стальную проволоку сложно разделить, но бумага рвется значительно легче - силы притяжения в ней значительно меньше чем в стали).

при сжимании твердого вещества силы отталкивания между частицами - его сложно стиснуть.

1) при изобарном нагревании: a = p*(v2 - v1) = nr(t2 - t1), где   n - количество вещества.

при изобарном охлаждении а = - nr(t1-t2) - работа отрицательная (над газом совершается работа. 

2) rm1 + cm1(100-x) = cm2(x-15) - уравнение теплового , r - удельная теплота конденсации(парообразования), м1 - масса пара, м2 - масса воды, с - теплоемкость воды, х - искомая температура.

отсюда находим х:

x = (0,2*27,2*10^5   -   15*4200*1,5) / (4200*1,7) =   63 c

ответ: 63 с.

3) емкость плоского конденсатора с = ее0s/d.

так как расстояние увеличили в 3 раза, емкость с уменьшилась в три раза.   по определению емкости:

с = q/u, где q - заряд на обкладке, u - напряжение.

а) если конденсатор отключили от источника напряжения, то заряд его останется неизменным, но так как с уменьшилась в 3 раза - напряжение увеличится в 3 раза.

б) если конденсатор остался подключенным к источнику, то неизменным осталось напряжение, а заряд - уменьшится в 3 раза.