1. При смешении двух жидкостей с одинаковой способностью к поглощению тепла, но разной массой (м2 = 4м1) и разной температурой (Т2 = 4Т1) в калориметре, какая будет установившаяся температура смеси (без учета потери тепла)?
1) 2) 2. Давление идеального одноатомного газа на стенки сосуда объемом 1 м^3 при внутренней энергии газа, равной 6-10^5 Дж, будет равно какому значению?
1) 1.10^5 Па 2) 4.10^5 Па 3) 1.10^6 Па 4) 2.10^6 Па 5) 6-10^5 Па
3. Если объем газа V1 = 4 л, V2 = 7 л, давление р1 = 3-10^5 Па, р2 = 8*10^5 Па, то какая работа была совершена газом в процессе 1-2-3?
1) 100 дж 2) 200 дж 3) 400 дж 4) 600 дж 5) 900 дж
4. В идеальном тепловом
1) 2) 2. Давление идеального одноатомного газа на стенки сосуда объемом 1 м^3 при внутренней энергии газа, равной 6-10^5 Дж, будет равно какому значению?
1) 1.10^5 Па 2) 4.10^5 Па 3) 1.10^6 Па 4) 2.10^6 Па 5) 6-10^5 Па
3. Если объем газа V1 = 4 л, V2 = 7 л, давление р1 = 3-10^5 Па, р2 = 8*10^5 Па, то какая работа была совершена газом в процессе 1-2-3?
1) 100 дж 2) 200 дж 3) 400 дж 4) 600 дж 5) 900 дж
4. В идеальном тепловом
Веселый_Смех
Решим каждую задачу по очереди.
1. Для решения задачи используем закон сохранения энергии. Общая энергия системы должна быть сохранена при смешении жидкостей. Первая жидкость имеет массу \(м_1\) и температуру \(Т_1\), а вторая жидкость имеет массу \(м_2 = 4м_1\) и температуру \(Т_2 = 4Т_1\).
Общая энергия системы до смешения жидкостей равна:
\[E_1 = м_1 \cdot c \cdot Т_1 + м_2 \cdot c \cdot Т_2,\]
где \(c\) - способность вещества поглощать тепло.
После смешения жидкостей они достигнут равновесия, и общая энергия системы будет равна общей энергии до смешения, то есть:
\[E_1 = E_2 = (м_1 + м_2) \cdot c \cdot Т,\]
где \(Т\) - установившаяся температура смеси.
Теперь найдем значение установившейся температуры:
\[(м_1 + м_2) \cdot c \cdot Т = м_1 \cdot c \cdot Т_1 + м_2 \cdot c \cdot Т_2,\]
\[Т = \frac{м_1 \cdot c \cdot Т_1 + м_2 \cdot c \cdot Т_2}{(м_1 + м_2) \cdot c}.\]
Подставляя известные значения:
\[Т = \frac{м_1 \cdot c \cdot Т_1 + (4м_1) \cdot c \cdot (4Т_1)}{(м_1 + 4м_1) \cdot c},\]
\[Т = \frac{м_1 \cdot Т_1 + 16м_1 \cdot Т_1}{5м_1} = \frac{17}{5} Т_1.\]
Ответ: установившаяся температура смеси равна \(\frac{17}{5} Т_1\).
2. Давление идеального одноатомного газа связано с его внутренней энергией следующей формулой:
\[P = \frac{2}{3} \cdot \frac{E}{V},\]
где \(P\) - давление газа, \(E\) - внутренняя энергия газа, \(V\) - объем газа.
Подставив известные значения:
\[P = \frac{2}{3} \cdot \frac{6 \cdot 10^5}{1} = 4 \cdot 10^5 \ Па.\]
Ответ: давление идеального одноатомного газа на стенки сосуда будет равно \(4 \cdot 10^5 \ Па\).
3. Работа, совершаемая газом в процессе расширения, равна площади под кривой на графике \(pV\). В этой задаче у нас имеются значения \(V_1 = 4 \ л\), \(V_2 = 7 \ л\), \(p_1 = 3 \cdot 10^5 \ Па\), \(p_2 = 8 \cdot 10^5 \ Па\).
Для вычисления работы воспользуемся формулой:
\[W = \int_{V_1}^{V_2} p \, dV.\]
Подставив известные значения:
\[W = \int_{4}^{7} p \, dV.\]
Интегрируя, получаем:
\[W = \int_{4}^{7} p \, dV = \int_{4}^{7} p_1 \, dV + \int_{4}^{7} (p_2 - p_1) \, dV.\]
Вычислим каждый интеграл отдельно:
\[\int_{4}^{7} p_1 \, dV = p_1 \cdot (7 - 4) = 3 \cdot 10^5 \ Па \cdot 3 \ л = 9 \cdot 10^5 \ Дж.\]
\[\int_{4}^{7} (p_2 - p_1) \, dV = (p_2 - p_1) \cdot (7 - 4) = (8 \cdot 10^5 \ Па - 3 \cdot 10^5 \ Па) \cdot 3 \ л = 15 \cdot 10^5 \ Дж - 9 \cdot 10^5 \ Дж = 6 \cdot 10^5 \ Дж.\]
Теперь сложим результаты:
\[W = 9 \cdot 10^5 \ Дж + 6 \cdot 10^5 \ Дж = 15 \cdot 10^5 \ Дж.\]
Ответ: работа, совершенная газом в процессе 1-2-3, составляет \(15 \cdot 10^5 \ Дж\).
1. Для решения задачи используем закон сохранения энергии. Общая энергия системы должна быть сохранена при смешении жидкостей. Первая жидкость имеет массу \(м_1\) и температуру \(Т_1\), а вторая жидкость имеет массу \(м_2 = 4м_1\) и температуру \(Т_2 = 4Т_1\).
Общая энергия системы до смешения жидкостей равна:
\[E_1 = м_1 \cdot c \cdot Т_1 + м_2 \cdot c \cdot Т_2,\]
где \(c\) - способность вещества поглощать тепло.
После смешения жидкостей они достигнут равновесия, и общая энергия системы будет равна общей энергии до смешения, то есть:
\[E_1 = E_2 = (м_1 + м_2) \cdot c \cdot Т,\]
где \(Т\) - установившаяся температура смеси.
Теперь найдем значение установившейся температуры:
\[(м_1 + м_2) \cdot c \cdot Т = м_1 \cdot c \cdot Т_1 + м_2 \cdot c \cdot Т_2,\]
\[Т = \frac{м_1 \cdot c \cdot Т_1 + м_2 \cdot c \cdot Т_2}{(м_1 + м_2) \cdot c}.\]
Подставляя известные значения:
\[Т = \frac{м_1 \cdot c \cdot Т_1 + (4м_1) \cdot c \cdot (4Т_1)}{(м_1 + 4м_1) \cdot c},\]
\[Т = \frac{м_1 \cdot Т_1 + 16м_1 \cdot Т_1}{5м_1} = \frac{17}{5} Т_1.\]
Ответ: установившаяся температура смеси равна \(\frac{17}{5} Т_1\).
2. Давление идеального одноатомного газа связано с его внутренней энергией следующей формулой:
\[P = \frac{2}{3} \cdot \frac{E}{V},\]
где \(P\) - давление газа, \(E\) - внутренняя энергия газа, \(V\) - объем газа.
Подставив известные значения:
\[P = \frac{2}{3} \cdot \frac{6 \cdot 10^5}{1} = 4 \cdot 10^5 \ Па.\]
Ответ: давление идеального одноатомного газа на стенки сосуда будет равно \(4 \cdot 10^5 \ Па\).
3. Работа, совершаемая газом в процессе расширения, равна площади под кривой на графике \(pV\). В этой задаче у нас имеются значения \(V_1 = 4 \ л\), \(V_2 = 7 \ л\), \(p_1 = 3 \cdot 10^5 \ Па\), \(p_2 = 8 \cdot 10^5 \ Па\).
Для вычисления работы воспользуемся формулой:
\[W = \int_{V_1}^{V_2} p \, dV.\]
Подставив известные значения:
\[W = \int_{4}^{7} p \, dV.\]
Интегрируя, получаем:
\[W = \int_{4}^{7} p \, dV = \int_{4}^{7} p_1 \, dV + \int_{4}^{7} (p_2 - p_1) \, dV.\]
Вычислим каждый интеграл отдельно:
\[\int_{4}^{7} p_1 \, dV = p_1 \cdot (7 - 4) = 3 \cdot 10^5 \ Па \cdot 3 \ л = 9 \cdot 10^5 \ Дж.\]
\[\int_{4}^{7} (p_2 - p_1) \, dV = (p_2 - p_1) \cdot (7 - 4) = (8 \cdot 10^5 \ Па - 3 \cdot 10^5 \ Па) \cdot 3 \ л = 15 \cdot 10^5 \ Дж - 9 \cdot 10^5 \ Дж = 6 \cdot 10^5 \ Дж.\]
Теперь сложим результаты:
\[W = 9 \cdot 10^5 \ Дж + 6 \cdot 10^5 \ Дж = 15 \cdot 10^5 \ Дж.\]
Ответ: работа, совершенная газом в процессе 1-2-3, составляет \(15 \cdot 10^5 \ Дж\).
Знаешь ответ?