задачи:
Задача 1: Какие значения должны иметь объем V1 и температура T2 при заданных значениях давления p1, количества вещества n и выполненной работы A", а также приращении внутренней энергии U2-U1 и теплоте Q?
Задача 2: Какую массу топлива m1 необходимо сжечь в горелке с коэффициентом полезного действия n, чтобы передать полезную теплоту Q куску меди массой m2, повышая его температуру от T1 до T2? При этом, если нагретую медь поместить на большую ледяную глыбу при температуре T=273 К, какая масса воды m3 образуется? Учитывайте, что топливо - дерево и известно, что n=12%, Q=387 кДж и T2=540 К.
Задача 1: Какие значения должны иметь объем V1 и температура T2 при заданных значениях давления p1, количества вещества n и выполненной работы A", а также приращении внутренней энергии U2-U1 и теплоте Q?
Задача 2: Какую массу топлива m1 необходимо сжечь в горелке с коэффициентом полезного действия n, чтобы передать полезную теплоту Q куску меди массой m2, повышая его температуру от T1 до T2? При этом, если нагретую медь поместить на большую ледяную глыбу при температуре T=273 К, какая масса воды m3 образуется? Учитывайте, что топливо - дерево и известно, что n=12%, Q=387 кДж и T2=540 К.
Zabytyy_Sad_3710
Задача 1: Для решения данной задачи воспользуемся законом Гей-Люссака. Этот закон гласит, что отношение объёма газа к его температуре при постоянном давлении является постоянным значениям n и A. Математически это можно записать следующим образом:
\[\frac{{V1}}{{T1}} = \frac{{V2}}{{T2}} = const\]
где V1 и T1 - исходные значения объёма и температуры газа, V2 и T2 - искомые значения объёма и температуры газа.
Перепишем эту формулу, чтобы найти искомые значения:
\[V1 = \frac{{const \cdot T1}}{{T2}}\]
\[T2 = \frac{{const \cdot T1}}{{V1}}\]
Теперь решим задачу. Подставим известные значения:
\[V1 = \frac{{A \cdot T2}}{{T1}} = \frac{{387 \cdot T2}}{{T1}}\]
\[T2 = \frac{{A \cdot T1}}{{V1}} = \frac{{387 \cdot T1}}{{V1}}\]
Таким образом, значения объёма V1 и температуры T2 должны быть равны \(\frac{{387 \cdot T2}}{{T1}}\) и \(\frac{{387 \cdot T1}}{{V1}}\) соответственно.
Задача 2: Для решения данной задачи воспользуемся формулой для расчета передаваемой теплоты:
\[Q = m1 \cdot Q_{топл} \cdot n\]
где m1 - масса топлива, Q_{топл} - теплота сгорания топлива, n - коэффициент полезного действия.
Также нам дано, что переданная теплота равна полезной теплоте:
\[Q = m2 \cdot c \cdot (T2 - T1)\]
где m2 - масса меди, c - удельная теплоемкость меди, T1 и T2 - начальная и конечная температуры меди соответственно.
Решим задачу. Выразим массу топлива m1:
\[m1 = \frac{{m2 \cdot c \cdot (T2 - T1)}}{{Q_{топл} \cdot n}}\]
Подставим известные значения:
\[m1 = \frac{{m2 \cdot c \cdot (T2 - T1)}}{{387 \cdot 0.12}}\]
Ответом будет масса топлива m1, необходимая для передачи полезной теплоты.
Для нахождения массы воды m3, образующейся при охлаждении нагретой меди, воспользуемся законом сохранения энергии:
\[m1 \cdot Q_{топл} = m3 \cdot c_{воды} \cdot (T - T2)\]
где c_{воды} - удельная теплоемкость воды, T - температура ледяной глыбы. Решим данное уравнение:
\[m3 = \frac{{m1 \cdot Q_{топл} \cdot (T - T2)}}{{c_{воды}}} = \frac{{m1 \cdot 387 \cdot (273 - T2)}}{{c_{воды}}}\]
Ответом будет масса воды m3, образующаяся при охлаждении нагретой меди.
\[\frac{{V1}}{{T1}} = \frac{{V2}}{{T2}} = const\]
где V1 и T1 - исходные значения объёма и температуры газа, V2 и T2 - искомые значения объёма и температуры газа.
Перепишем эту формулу, чтобы найти искомые значения:
\[V1 = \frac{{const \cdot T1}}{{T2}}\]
\[T2 = \frac{{const \cdot T1}}{{V1}}\]
Теперь решим задачу. Подставим известные значения:
\[V1 = \frac{{A \cdot T2}}{{T1}} = \frac{{387 \cdot T2}}{{T1}}\]
\[T2 = \frac{{A \cdot T1}}{{V1}} = \frac{{387 \cdot T1}}{{V1}}\]
Таким образом, значения объёма V1 и температуры T2 должны быть равны \(\frac{{387 \cdot T2}}{{T1}}\) и \(\frac{{387 \cdot T1}}{{V1}}\) соответственно.
Задача 2: Для решения данной задачи воспользуемся формулой для расчета передаваемой теплоты:
\[Q = m1 \cdot Q_{топл} \cdot n\]
где m1 - масса топлива, Q_{топл} - теплота сгорания топлива, n - коэффициент полезного действия.
Также нам дано, что переданная теплота равна полезной теплоте:
\[Q = m2 \cdot c \cdot (T2 - T1)\]
где m2 - масса меди, c - удельная теплоемкость меди, T1 и T2 - начальная и конечная температуры меди соответственно.
Решим задачу. Выразим массу топлива m1:
\[m1 = \frac{{m2 \cdot c \cdot (T2 - T1)}}{{Q_{топл} \cdot n}}\]
Подставим известные значения:
\[m1 = \frac{{m2 \cdot c \cdot (T2 - T1)}}{{387 \cdot 0.12}}\]
Ответом будет масса топлива m1, необходимая для передачи полезной теплоты.
Для нахождения массы воды m3, образующейся при охлаждении нагретой меди, воспользуемся законом сохранения энергии:
\[m1 \cdot Q_{топл} = m3 \cdot c_{воды} \cdot (T - T2)\]
где c_{воды} - удельная теплоемкость воды, T - температура ледяной глыбы. Решим данное уравнение:
\[m3 = \frac{{m1 \cdot Q_{топл} \cdot (T - T2)}}{{c_{воды}}} = \frac{{m1 \cdot 387 \cdot (273 - T2)}}{{c_{воды}}}\]
Ответом будет масса воды m3, образующаяся при охлаждении нагретой меди.
Знаешь ответ?