Вокруг нас происходят явления, внешне весьма косвенно связанные с механическим движением. Это явления, наблюдаемые при изменении температуры тел, представляющих собой микросистемы, или при переходе их из одного состояния (например, жидкого) в другое (твердое либо газообразное) . Такие явления называются тепловыми. Тепловые явления играют огромную роль в жизни людей, животных и растений. Изменение температуры на 20—30° С при смене времени года меняет все вокруг нас. От температуры окружающей среды зависит возможность жизни на Земле. Люди добились относительной независимости от окружающей среды после того как научились добывать и поддерживать огонь. Это было одним из величавших открытий, сделанных на заре развития человечества. История развития представлений о природе тепловых явлений — пример того, каким сложным и противоречивым путем постигают научную истину.
Запишем условие: V = 400 м куб; p = 100 000 Па; "дельта"T = 8 К; "дельта"U = 1,6 МДж. Определить начальную температуру гелия T1 - ? Решение. Из уравнения состояния идеального газа (уравнения Клапейрона-Менделеева) pV = mRT/M находим нужный нам параметр Т. Т= pMV/mR. В это выражение входит только одна неизвестная величина - масса газа m. Найти ее, m, можно из соотношения, связывающего изменение внутренней энергии газа с изменением его температуры: "дельта" U = 3*mR* "дельта"T/2M. Находим: m = 2M * "дельта"U/3R * "дельта"T и подставляем в выражение для температуры, найденное из уравнения состояния. Получаем: T = 3pVR*"дельта"T/2* "дельта"U; Все величины известны. R - универсальная газовая константа, R = 8,31 Дж/ моль К; Производим вычисления: Т = 3*10(в пятой ст) *400*8,31*8/2*1,6*10(в шестой ст) = 300 К. ответ: начальная температура гелия в воздушном шаре Т = 300 К или 27 град С. "Питерки" Вам!
История развития представлений о природе тепловых явлений — пример того, каким сложным и противоречивым путем постигают научную истину.