Стремительный рост использования электрической энергии говорит о её многих преимуществах . Основное и главное преимущество электричества – это заведомая простота преобразования её во все прочие виды энергии .
Ф. Энгельс писал: «Паровая машина нас учит теплоту превращать в механическое движение, но применение электричества даёт нам возможность обращения всех форм энергии , механического движения, теплоты, света, магнетизма, электричества, из одной в другую, и обратно». Абсолютно всякий вид топлива, такой как газ, мазут, торф, дрова, уголь и т.п., несет в себе запас энергии . Сгорание топлива – это процесс превращения его химической энергии в тепловую энергию , а её в прочие виды энергии .
К примеру, топливо сжигают в топках котлов электростанций для того, чтобы нагреть воду и обратить её в пар. Пар же в свою очередь приводит в движение своей энергией паровую турбину, которая связана с генератором – источником электрической энергии . А по желанию потребителей электроэнергию превращают в звук, свет, тепло, механическую энергию движения поездов, машин, различных механизмов и станков, химическую и в прочие виды энергии .
Следующее преимущество электрической энергии – это уникальная её передачи по проводам на достаточно большие расстояния. В отличие от механической энергии паровой машины, которая обычно передаётся с каната или ремня на расстояние всего в десятки метров, электрическая энергия посредством проводов передаётся на сотни километров и более.
Решение:
1) Целесообразно разделить задачу на два отрезка: изохорный процесс и изобарный.
Ясно, что при изохорном процессе работа не совершается и нам нужно рассматривать только изобарный процесс.
Получаем: A = P ΔV.
Преобразуем по Менделееву-Клапейрону: A = m R (T - T0) / M.
По условию, конечная температура равна начальной, т.е. T = 320 K. Начальная температура T0 - это конечная температура при изохорном процессе.
Так как процесс изохорный, то по закону Шарля получаем:
3 P0 / T0 = P0 / T <=> 3T = T0 => T = T0 / 3 = 320 / 3 = 106,6 K
Теперь можем посчитать работу газа.
A = 3*10^-1 * 8,31 * 213,4 / 32*10^-3 = 16 625, 193 Дж
2) ΔU = 0, так как изменения температуры не происходит.