Внутренняя энергия U реального газа определяется суммарной кинетической энергией его молекул и суммарной потенциальной энергией их взаимодействия :
Выразим и через макроскопические характеристики газа. В идеальном газе, где взаимодействием молекул на расстоянии пренебрегают, внутренняя энергия газа принимается равной суммарной кинетической энергии , поэтому можно предположить, что суммарная кинетическая энергия молекул реального газа будет определяться формулой, аналогичной формуле внутренней энергии идеального газа, т.е. будет пропорциональна температуре T. Поэтому для одного моля газа Взаимная потенциальная энергия молекул зависит от среднего расстояния между молекулами, и поэтому изменяется при изменении объема, занимаемого газом. Эту суммарную энергию взаимодействия молекул можно определить, если
Дано:
tt = 5 мин = 300 с
mm = 0.2 кг
T_1T
1
= 14°C
T_2T
2
= 100°C -- температура кипения воды
II = 2 А
cc = 4200 Дж/(кг·°С) -- удельная теплоемкость воды
Найти:
U=?U=?
Чтобы нагреть воду массой mm от температуры T_1T
1
до температуры T_2T
2
необходимо затратить количество теплоты равное:
Q = mc \Delta T = mc(T_2 - T_1)Q=mcΔT=mc(T
2
−T
1
) .
С другой стороны, по закону Джоуля-Ленца при прохождении тока II в электрокипятельнике за время tt выделяется следующее количество теплоты:
Q = IUtQ=IUt .
Приравняв полученные выражения можем выразить необходимое напряжение:
\begin{lgathered}mc(T_2 - T_1) = IUt\\ U = \dfrac{mc(T_2 - T_1)}{It}\end{lgathered}
mc(T
2
−T
1
)=IUt
U=
It
mc(T
2
−T
1
)
Проведем численный расчет:
U = \dfrac{0.2 \cdot 4200 \cdot (100-14)}{2 \cdot 300} = \dfrac{72240}{600} =120.4 \; \text{B}U=
2⋅300
0.2⋅4200⋅(100−14)
=
600
72240
=120.4B
ответ: 120.4 В.
міне опоңай ғо
Объяснение:
. ен өтіп қойғам