МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

 

Задача №59

 

В вертикальном цилиндре вместимостью V = 2 л под тяжелым поршнем находится газ при температуре Т = 300 К. Масса поршня m = 50 кг, его площадь S = 50 см2.Температуру газа повысили на ΔT = 100 К. Найти изменение внутренней энергии газа, если его теплоемкость С = 5 Дж/К. Атмосферное давление p0 = 1·105 Па. Трение поршня о стенки не учитывать. Принять g = 10 м/с2.

 

 

Дано:

 

V = 2 л = 2·10-3 м3

Т1 = 300 К

m = 50 кг

S = 50 см2=50·10-4 м2

ΔT = 100 К

С =5 Дж/К

p0 = 1·105 Па

g = 10 м/с2     

ΔU  - ?

 

Решение:

 

Теплота, подведенная к газу, идет на изменение внутренней энергии и на совершение работы расширения газа и работы газом по поднятию поршня

Объем под поршнем после нагревания газа

 

Высота поршня, соответствующая объёму V2

Работа по расширению газа          

Работа по поднятию поршня на высоту h2h1

 

Суммарная работа

Теплота, подведенная к газу,

      

Изменение внутренней энергии

 

 

          

Ответ:

 

 

 

К списку задач

Главная