Идеальный газ выполнил работу равную 5 кДж, получив при этом 0,1 МДж тепла. Известно, что в ходе процесса его температура выросла в 4 раза. Определите начальное значение внутренней энергии газа.
Первое начало термодинамики — один из трёх основных законов термодинамики, представляет собой закон сохранения энергии для термодинамических систем.
Первое начало термодинамики было сформулировано в середине XIX века в результате работ немецкого учёного Ю. Р. Майера, английского физика Дж. П. Джоуля и немецкого физика Г. Гельмгольца[1]. Согласно первому началу термодинамики, термодинамическая система может совершать работу только за счёт своей внутренней энергии или каких-либо внешних источников энергии. Первое начало термодинамики часто формулируют как невозможность существования вечного двигателя первого рода, который совершал бы работу, не черпая энергию из какого-либо источника.
В падении оборотов и потере мощности, в первую очередь, виноват перегрев двигателя. Вследствие перегрева возникает детонация, которая может разрушить поршни вместе с коленвалом. Для этого достаточно, чтобы температура двигателя поднялась выше 110⁰С. В этом случае, также возможна необратимая деформация головки, что будет означать выход двигателя из строя. Чтобы силовой агрегат автомобили не перегревался, нужно следить за исправностью систем и устройств, отвечающих за его охлаждение, например, термостат и радиатор охлаждения
Объяснение:
Дано:
A = 5 кДж = 5 000 Дж
Q = 0,1 МДж = 100 000 Дж
T₀
T₁ = 4·T₀
U₀ - ?
1()
Из первого начала термодинамики:
Q = ΔU + A
изменение внутренней энергии:
ΔU = Q - A = 100 000 - 5 000 = 95 000 Дж
2)
Начальная внутренняя энергия:
U₀ = (i/2) · ν · T₀
Конечная внутренняя энергия:
U₁ = (i/2) · ν · T₁ = 4·(i/2) · ν · T₀ = 4·U₀
Изменение внутренней энергии:
Тогда:
ΔU = U₁ - U₀ = 4·U₀ - U₀ = 3·U₀
Начальное значение внутренней энергии:
U₀ = ΔU / 3
U₀ = 95 000 / 3 ≈ 32 000 Дж