Question

1. Какова внутренняя энергия водорода, заполняющего сосуд объемом 160 м3 при давлении 100кПа? 

2. Какую работу совершил воздух массой 580 г при его изобарном нагревании на 40 К? 

3. Температура нагревателя идеальной тепловой машины 217 0с, а холодильника 17 0с. Количество теплоты получаемое за 1 с, равно 80 кДж. Вычислите КПД машины и количество теплоты, отдаваемое холодильнику за 1 с. 

​

Answer 1

1. Для вычисления внутренней энергии водорода можно использовать уравнение состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом: PV = nRT где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа (в данном случае водород), R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа. Для начала, нам необходимо определить количество вещества водорода. Мы можем использовать формулу: n = (PV) / (RT) где P = 100 кПа = 100 000 Па, V = 160 м3, R = 8,314 Дж/(моль·К) (универсальная газовая постоянная для идеального газа), T = ?. Давление необходимо преобразовать в Па, так как единицы измерения величин в формуле должны быть согласованы. Результат: n = (100 000 Па * 160 м3) / (8,314 Дж/(моль·К) * T) 2. Для решения этой задачи нам необходимо знать формулу для работы, совершаемой газом при его изобарном нагревании: W = PΔV где P - давление газа, ΔV - изменение объема газа. Также, нам нужно знать значение давления P (P = 100 кПа = 100 000 Па) и изменение объема газа ΔV. 3. Для решения этой задачи нам необходимо использовать формулу для КПД (коэффициента полезного действия) тепловой машины и количество теплоты, отдаваемое холодильнику: КПД = (Раб - Ротд) / Раб * 100% где Раб - количество теплоты, получаемое от нагревателя, Ротд - количество теплоты, отдаваемое холодильнику. Мы можем решить эту задачу, используя следующие данные: температура нагревателя (Тнагр) = 217 0C = 490 К, температура холодильника (Тхол) = 17 0C = 290 К, количество теплоты на единицу времени (Q) = 80 кДж = 80 000 Дж. Результаты: КПД = (80 000 Дж - Ротд) / 80 000 Дж * 100% Ответы на эти вопросы можно рассчитать с помощью данных формул и конкретных значений, которые вы предоставите.