Задачі на 1-й закон термодинаміки. 1.На скільки змінилась внутрішня енергія газу, якщо йому надали кількість теплоти 20кДж і виконали над ним роботу 30кДж?
2. На скільки змінилась внутрішня енергія газу, який виконав роботу 100кДж, одержавши кількість теплоти 135кДж?
3. Над газом була виконана робота 75кДж, при цьому його внутрішня енергія збільшилась на 25 кДж. Одержав чи віддав тепло газ у цьому процесі? Яку саме кількість теплоти?
4. У циліндрі під поршнем знаходиться 1.25кг повітря. Для його нагрівання на 4С при постійному тиску було витрачено 5кДж теплоти. Визначте зміну внутрішньої енергії повітря М=0,029кг/моль.
5.Кисень масою 0,3кг при температурі 320К охолодили ізохорно, внаслідок чого його тиск зменшився в 3 рази . Потім газ ізобарно розширили так, що температура його стала дорівнювати первісній. Яку роботу виконав газ? Як змінилась його внутрішня енергія?
6. При ізобарному розширенні 80г кисню з температурою 300К його об’єм збільшився в 1,5 раза. Визначити кількість теплоти, витраченої на нагрівання кисню, роботу, виконану для його розширення і зміну внутрішньої енергії.
7.Для нагрівання 10г невідомого газу на 1К при постійному тиску потрібно 9,12Дж, при постійному об’ємі — 6,49Дж. Що це за газ?
N = A/t,
где N - мощность, A - работа, t - время выполненной работы.
Единица измерения - Ватт [Вт]
Пример. Найти мощность потока воды, протекающей через плотину, если высота падения воды 25 м, а расход ее - 120 м3 в минуту.
Запишем условие задачи и решим ее.
Дано:
h = 25 м
V = 120 м3
ρ = 1000 кг/м3
t = 60 c
g = 9,8 м/с2
N-?
Решение:
Масса падающей воды: m = ρV,
m = 1000 кг/м3 · 120 м3 = 120 000 кг (12 · 104 кг).
Сила тяжести, действующая на воду:
F = gm,
F = 9.8 м/с2 · 120 000 кг ≈ 1 200 000 Н (12 · 105 Н)
Работа, совершаемая потоком в минуту:
A = Fh,
А - 1 200 000 Н · 25 м = 30 000 000 Дж (3 · 107 Дж).
Мощность потока: N = A/t,
N = 30 000 000 Дж / 60 с = 500 000 Вт = 0,5 МВт.
ответ: N = 0.5 МВт.