Подведенная теплота
Q= 75 кДж
Согласно Уравнению Менделеева - Клайперона
PV ~ T
Откуда
Tк/Тн = 10/8 = 1,25
Температура выросла , внутренняя энергия тоже выросла.
Подведенное тепло Q пошло на производство работы A и увеличение внутренней энергии dU.
Q=A+dU
Политропный процесс
P*V^n = const
Откуда
n = ln(1/8)/ln(1/10) = 0,903
Доля теплоты, расходуемая на работу равна
A/Q = (k-1)/(k-n)= 0,4 / 0,497 = 0,805
(где k - показатель адиабаты , для воздуха 1,4)
Доля теплоты, расходуемая на увеличение внутренней энергии равна
dU/Q = (n-1)/(n-k) = 0,097/0,497 = 0,195
Работа
A = 0,805 * 75 = 60,4 кДж
Изменение внутренней энергии
dU = 0,195 * 75 = 14,6 кДж
t=√(2*s/a)=√(2*100/2)=10 c
v=a*t=2*10=20 м/с