Кисень займає об'єм V1=3л за температури t1=27°C i тиску р1=820кПа (мал.107). В іншому стані газ має параметри V2=4.5л і р2=600кПа. Визначте кількість теплоти Q, одержану газом, роботу А, виконану газом під час розширення, та зміну ∆U внутрішньої енергії газу під час переходу з першого стану в другий: а)шляхом АСВ; б)шляхом АDB.
Відповідь повинна вийти така:
а) Q=1.55кДж, А=0.92кДж, ∆U=0.63кДж;
б) Q=1.88кДж, А=1.25кДж, ∆U=0.63кДж
(Це підручник Фізика 10клас, 2018року, автор - Т.М.Засєкіна, Д.О.Засєкін)→В.23; завд.4; ст.159
mл = 500 г = 0,5 кг.
t1 = - 20 °С.
t2 = 0 °С.
Cл = 2100 Дж/кг *°С.
rл = 3,4 *10^5 Дж/кг.
qу = 2,7 *10^7 Дж/кг.
mу - ?
Количества теплоты Q, которое необходимо для нагревания льда и его плавления, определяется формулой: Q = Cл *mл *(t2 - t1) + rл *mл.
Где C - удельная теплоемкость льда, mл - масса льда, t2, t1 - конечная и начальная температура, rл - удельная теплота плавления льда.
Количества теплоты Q, которое выделяется при сгорании угля, определяется формулой: Q = qу *mу, где qу - удельная теплота сгорания угля, mу - масса сгоревшего угля.
Cл *mл *(t2 - t1) + rл *mл = qу *mу.
mу = (Cл *mл *(t2 - t1) + rл *mл) /qу.
mу = (2100 Дж/кг *°С *0,5 кг *(0 °С - (- 20 °С) + 3,4 *10^5 Дж/кг *0,5 кг) /2,7 *10^7 Дж/кг = 0,007 кг.
ответ: для плавления льда необходимо спалить mу = 0,007 кг угля.