РЕШУ ЦТ — физика ЦЭ

Задания

Задание № 1225 Добавить в вариант

Сложность: III

Тепловое равновесие, количество теплоты

С идеальным одноатомным газом, количество вещества которого постоянно, провели циклический процесс 1 → 2 → 3 → 4 → 1, p − V-диаграмма которого изображена на рисунке. Если р₀  =  47 кПа, V₀ =  8,0 дм³, то количество теплоты Q, полученное газом при нагревании, равно ... кДж.

Решение. Анализируя график, можно сделать вывод, что газ получает теплоту на участках 1−2 и 2−3, а на участках 3−4 и 4−1 отдает.

Участок 1−2  — изохорный процесс. Значит, работа в этом процессе не совершается. По первому закону термодинамики

$Q_1 минус 2=\Delta U_1 минус 2= дробь: числитель: 3, знаменатель: 2 конец дроби \Delta p умножить на V_0= дробь: числитель: 3, знаменатель: 2 конец дроби умножить на 3p_0V_0=4,5p_0V_0.$ $Q_1 минус 2=\Delta U_1 минус 2= дробь: числитель: 3, знаменатель: 2 конец дроби \Delta p умножить на V_0=$
$= дробь: числитель: 3, знаменатель: 2 конец дроби умножить на 3p_0V_0=4,5p_0V_0.$

Участок 2−3  — изобарный процесс. По первому закону термодинамики $Q_2 минус 3=\Delta U_2 минус 3 плюс A_2 минус 3.$ При изобарном процессе

$A_2 минус 3=p\Delta V=4p_0 умножить на 3V_0=12p_0V_0,$

$\Delta U_2 минус 3= дробь: числитель: 3, знаменатель: 2 конец дроби p\Delta V= дробь: числитель: 3, знаменатель: 2 конец дроби умножить на 4p_0 умножить на 3V_0=18p_0V_0.$

Значит, полученная в этом процессе теплота равна $Q_2 минус 3=30p_0V_0.$

Полученная на всем циклическом процессе теплота равна

$Q=30p_0V_0 плюс 4,5p_0V_0=34,5p_0V_0=$
$=34,5 умножить на 47 умножить на 10 в кубе умножить на 8 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 3 правая круглая скобка =12972Дж\approx13кДж.$ $Q=30p_0V_0 плюс 4,5p_0V_0=34,5p_0V_0=$
$=34,5 умножить на 47 умножить на 10 в кубе умножить на 8 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 3 правая круглая скобка =$
$=12972Дж\approx13кДж.$ $Q=30p_0V_0 плюс 4,5p_0V_0=$
$=34,5p_0V_0=$
$=34,5 умножить на 47 умножить на 10 в кубе умножить на 8 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 3 правая круглая скобка =$
$=12972Дж\approx13кДж.$

Ответ: 13.

Ответ: 13

1225

Сложность: III

Ключ

№ п/п	№ задания	Ответ
1	1225	13