Дано: ν=1 моль, V=const, T2=280 К, p2=3p1, Q−? Решение задачи: Согласно первому закону термодинамики количество теплоты Q, подведённое к газу, расходуется на изменение внутренней энергии газа ΔU и на совершение газом работы A. Запишем закон в математической форме: ₽ Инженерно Геодезические изыскания! Q=ΔU+A(1) Внутренняя энергия идеального газа зависит исключительно от температуры, её изменение ΔU возможно найти по формуле: ΔU=32νRΔT Работа газа A в изохорном процессе (V=const) равна нулю: A=0 Учитывая два последних полученных выражения, формула (1) примет вид: Q=32νRΔT(2) Для определения изменения абсолютной температуры газа ΔT в изохорном процессе необходимо найти начальную температуру газа T1, для чего воспользуемся законом Шарля: ₽ Инженерно Геодезические изыскания! p1T1=p2T2 Откуда: T1=T2p1p2 По условию задачи давление увеличилось в 3 раза, то есть p2=3p1, поэтому: T1=T2p13p1=13T2 Найдём изменение температуры газа ΔT: ΔT=T2–T1=T2–13T2 ΔT=23T2 Тогда формула (2) с учётом этого выражения станет такой: Q=32νR⋅23T2 Q=νRT2 Произведём расчёт численного ответа задачи: Q=1⋅8,31⋅280=2326,8Дж ответ: 2326,8 Дж. НАДЕЮСЬ ТАК?
Закон Гука (прямая пропорциональная зависимость силы упругости от абсолютного удлинения) выполняется только в случае упругой деформации пружины, т. е. когда после снятия нагрузки (подвешенных к пружине грузов) длина пружины L возвращается в начальное состояние, когда пружина была не деформирована. При некоторой приложенной к пружине силе (нагрузке) в ней возникает пластическая деформация, для которой не выполняется уже закон Гука, т.к. после снятия с пружины такой нагрузки ее длина не возвращается в состояния до приложения внешней силы. При длительном воздействии силы, вызывающей пластическую деформацию, неминуемо происходит разрушение пружины. Понятно, что величина приложенной силы, вызывающей пластическую деформацию, зависит как от общей массы подвешенных к пружине грузов, так и от жесткости самой пружины: чем жестче пружина, тем при большей силе происходит пластическая деформация; для данной пружины ( при неизменном коэффициенте жесткости) при некотором значении общей массы грузов Mo деформация пружины становится неупругой (пластической). Значит только при количестве грузов N < No (No- число грузов, при котором деформация пружины пластическая) выполняется закон Гука.