Теплота, это колличество внутренней энергии измеряемое в Джоулях, колличество теплоты обозначается буквой Q.
Тепловые процессы.
У вещества есть 4 состяния, в классах 5-9 - 3 состояния, это твёрдое, жидкое, газообразное и плазма.
Переход вещества из одного состояния в другое называется тепловым процессом.
У каждого процесса есть обратный процесс, то есть
отвердевание - плавление(для твёрдых тел),
охлаждение - нагревание(для всех состояний вещества),
конденсация - парообразование(для вещества в состоянии газа).
Формула для отвердевания - плавления
Q=λm
λ - Лямбда, удельная теплота плавления, измеряется в Дж/кг. Кол-во теплоты нужное,
для того, чтобы перевести 1 кг вещества в жидкое состояние, если вещество находится
при температуре плавления.
Формула для охлаждения - нагревания
Q=cmΔt Q=сm(t1-t2) - дано вещество,
с - Удельная теплоёмкость вещества. Измеряется в Дж/(кг*°C) Это кол-во теплоты
требуемое для нагревания 1 кг вещества на 1 °C.
m - Масса вещества. Измеряется в килограммах. Найти можно по формуле
m=Ρ*v,
где Ρ - плотность вещества, v - его объём.
(t1-t2) - Разница температур. на пример "температура железного слитка была 10°C,
стала 20°C" (20°C-10°C)=Δt, всегда вычитаем из большего меньшее.
Формула для конденсации - парообразования
Q=Lm
L - Удельная теплота парообразования,измеряется в Дж/кг, кол-во теплоты нужное, для
того, чтобы перевести 1 кг вещества в газообразное состояние.
При охлаждении вещество отдаёт энергию. при нагревании забирает.
Тепло всегда идёт вещества с большей температурой к веществу с меньшей температурой.
Это всё. что нужно знать по теме "Тепловые процессы."
дано
v=1 моль
T1=600K
P1=4*10^5 Па
T1/T2= V2/V1
P2=10^5 Па
Найти ∆U
Решение
P1V1 = vRT1 ; V1 = vRT1/P1 (1)
P2V2 = vRT2; V2 = vRT1/P2 (2)
Делим (2) на (1)
V2/V1 = vRT2/P2 / vRT1/P1 = T2/T1 * P1/P2 (3)
По условию T1/T2= V2/V1 тогда (3) запишем в виде
T1/T2 = T2/T1 * P1/P2
(T1/T2)^2 = P1/P2
Подставим значения
(600/T2)^2 = 4*10^5 / 10^5 = 4 = 2^2
600/T2 = 2
T2 =300 K
Аргон - одноатомный газ
Изменение внутренней энергии одноатомного газа
∆U = 3/2 *vR∆T = 3/2 *1*8.31*(300-600) = - 3739,5 Дж
охлаждается T2 < T1 - ответ с МИНУСОМ
ответ 3739,5 Дж = 3,7 кДж
А полезная = c * m * Δt
c - удельная теплоёмкость ( для воды 4200 Дж / кг * С )
m - масса ( 1 кг )
Δt - разности температур ( 30 С - 0 С = 30 С )
А п = 4200 * 1 * 30 = 126000 Дж
А затраченная = P * t
P - мощность ( 600 Вт )
t - время ( 5 мин = 300 с )
А з = 600 * 300 = 180000 Дж
η =