С.1 Над одноатомным идеальным газом проводится циклический процесс, показанный на рисунке. На участке 1–2 газ совершает работу А12=1000 Дж. Участок 3–1 — адиабата. Количество теплоты, отданное газом за цикл холодильнику, равно |Qхол| =3370 Дж. Количество вещества газа в ходе процесса не меняется. Найдите работу |A31| газа на адиабате.
Добрый день! С удовольствием помогу вам решить эту задачу.
Для начала разберёмся, что такое адиабата. Адиабатический процесс — это процесс, в котором нет теплообмена между системой и окружающей средой. В данном случае участок 3–1 на рисунке является адиабатой.
Дано, что газ на участке 1-2 совершает работу А12, которая равна 1000 Дж.
Далее, нам известно, что количество теплоты, отданное газом холодильнику за цикл, равно |Qхол|, которая равна 3370 Дж.
Мы хотим найти работу газа на адиабате, то есть А31.
Для решения задачи воспользуемся первым началом термодинамики, которое гласит, что изменение внутренней энергии газа равно сумме работы, совершенной газом, и количества теплоты, полученного газом. Математически это можно записать следующим образом:
ΔU = A12 + A31 + |Qхол|,
где ΔU - изменение внутренней энергии газа.
Так как количество вещества газа в ходе процесса не меняется, то изменение внутренней энергии равно нулю, то есть ΔU = 0.
Подставляя это в уравнение, получаем:
0 = 1000 + A31 + 3370.
Теперь осталось решить это уравнение относительно A31. Вычитаем 1000 и 3370 из обеих сторон уравнения:
-1000 - 3370 = A31.
Таким образом, работа газа на адиабате, А31, равна -4370 Дж.
Ответ: работа газа на адиабате, А31, равна -4370 Дж. Знак минус указывает на то, что работа была совершена газом при его сжатии.
Для начала разберёмся, что такое адиабата. Адиабатический процесс — это процесс, в котором нет теплообмена между системой и окружающей средой. В данном случае участок 3–1 на рисунке является адиабатой.
Дано, что газ на участке 1-2 совершает работу А12, которая равна 1000 Дж.
Далее, нам известно, что количество теплоты, отданное газом холодильнику за цикл, равно |Qхол|, которая равна 3370 Дж.
Мы хотим найти работу газа на адиабате, то есть А31.
Для решения задачи воспользуемся первым началом термодинамики, которое гласит, что изменение внутренней энергии газа равно сумме работы, совершенной газом, и количества теплоты, полученного газом. Математически это можно записать следующим образом:
ΔU = A12 + A31 + |Qхол|,
где ΔU - изменение внутренней энергии газа.
Так как количество вещества газа в ходе процесса не меняется, то изменение внутренней энергии равно нулю, то есть ΔU = 0.
Подставляя это в уравнение, получаем:
0 = 1000 + A31 + 3370.
Теперь осталось решить это уравнение относительно A31. Вычитаем 1000 и 3370 из обеих сторон уравнения:
-1000 - 3370 = A31.
Таким образом, работа газа на адиабате, А31, равна -4370 Дж.
Ответ: работа газа на адиабате, А31, равна -4370 Дж. Знак минус указывает на то, что работа была совершена газом при его сжатии.