Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Идеальный одноатомный газ, количество которого равно ν = 0,04 моля

Условие

Рисунок к задаче

Идеальный одноатомный газ, количество которого равно ν = 0,04 моля, используется в качестве рабочего тела в тепловом двигателе. На pV-диаграмме (p — давление газа, V — его объём) показан процесс 1-2-3-4-5-6-1, совершаемый газом в течение одного цикла работы двигателя. В качестве топлива для данного двигателя используется каменный уголь с удельной теплотой сгорания 29,3 МДж/кг, причём рабочее тело получает η=13\eta = \frac{1}{3} количества теплоты, выделяющегося при сгорании. В течение N = 10⁵ циклов работы двигателя сгорает M = 4 кг угля. Чему равна температура газа в состоянии 3?

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Газ получает количество теплоты ΔQвстепениплюс\Delta Q в степени п люс на участках 1-2, 2-3 и 5-6 цикла. Для нахождения этого количества теплоты воспользуемся выражением для внутренней энергии одноатомного идеального газа U=32pVU = \frac{3}{2} pV и тем фактом, что работа газа в некотором процессе численно равна площади под участком графика, изображающего данный процесс на pV-диаграмме.

    1. Пусть ΔUnm\Delta U_nm — изменение внутренней энергии при переходе газа из состояния «n» в состояние «m», а ΔAnm\Delta A_nm — работа, совершаемая газом при переходе из состояния «n» в состояние «m». В соответствии с первым законом термодинамики: ΔQвстепениплюс=ΔU13+ΔA23+ΔU56=\Delta Q в степени п люс = \Delta U_13 + \Delta A_23 + \Delta U_56 = =32(3p0⋅3V0−2p0⋅V0)+3p0⋅2V0+32(2p0⋅2V0−p0⋅2V0)=392p0V0= \frac{3}{2} ( 3p_0 \cdot 3V_0 - 2p_0 \cdot V_0 ) + 3p_0 \cdot 2V_0 + \frac{3}{2} ( 2p_0 \cdot 2V_0 - p_0 \cdot 2V_0 ) = \frac{39}{2} p_0 V_0 ΔQвстепениплюс=ΔU13+ΔA23+ΔU56=\Delta Q в степени п люс = \Delta U_13 + \Delta A_23 + \Delta U_56 = =32(3p0⋅3V0−2p0⋅V0)+3p0⋅2V0+32(2p0⋅2V0−p0⋅2V0)== \frac{3}{2} ( 3p_0 \cdot 3V_0 - 2p_0 \cdot V_0 ) + 3p_0 \cdot 2V_0 + \frac{3}{2} ( 2p_0 \cdot 2V_0 - p_0 \cdot 2V_0 ) = =392p0V0= \frac{39}{2} p_0 V_0

Осталось ещё 2 шага

  1. Согласно условию задачи, Q в степени п люс =…

  2. Выражая из последнего уравнения произведение…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Молекулярная физика. Термодинамика (расчетная задача высокого»

Идеальный одноатомный газ, количество которого равно ν = 0,04 моля — решение с объяснением | Lom Ai