1. Дано:
м³
атм
Па
атм
Па
Найти:
Решение. Применим закон Авогадро: в равных объемах газов при одинаковых температурах и давления содержится одинаковое количество молекул:
где Дж/К — постоянная Больцмана.
Поскольку объем газа не изменяется, то есть имеем изохорный процесс:
Определим количество молекул в начале:
Определим количество молекул в конце:
Тогда число молекул газа изменилось на:
Определим значение искомой величины:
ответ: число молекул увеличилось на
2. Дано:
см²
м²
Па
Найти:
Решение. Поскольку бутылку закрыли плотно, то объем газа не изменяется. Значит, имеем изохорный процесс. Изохорный процесс описывается законом Шарля: для данной массы газа отношение давления газа к его температуре является постоянным, если объем газа не меняется:
Сила давления — сила, действующая перпендикулярно к поверхности:
Поскольку сила трения — это внешняя сила, то ее значение равно произведению изменения давления на площадь поперечного сечения пробки:
, откуда
Значит,
Определим значение искомой величины:
ответ: 400 К.
3. Имеем циклический процесс макроскопических параметров. Здесь:
— изохорное нагревание;
— изобарное охлаждение;
— изотермическое расширение.
Изобразим этот процесс в координатах и
Уравнение теплового баланса.
Q1-вода охлаждается
Q2-лед плавиться,т.к. 0 градусов-температура плавления льда и горячая вода начинает расплавлять лед.
Q1=cm(t2-t1)
Q2=L(лямбда)m
t2-?
cm(t2-t1)+Lm=0
Cmt2-cmt1+Lm=0
Cmt2=cmt1-Lm
t2=cmt1-Lm/cm
Подставляем:
t2=(4200*2*100-3,4•10^5•0,01)/4200*20
t2=(840000-3400)/8400~99 градусов
Во так)