WordPress

Внутренняя энергия 10 молей

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 1

Содержание

Внутренняя энергия 10 молей

Reshak.ru — сборник решебников для учеников старших классов. Здесь можно найти решебники, ГДЗ, переводы текстов по школьной программе. Практически весь материал, собранный на сайте — сделанный для людей. Все решебники выполнены качественно, с приятной навигацией. Вы сможете скачать гдз, решебник английского, улучшить ваши школьные оценки, повысить знания, получить намного больше свободного времени.

Главная задача сайта: помогать школьникам в решении домашнего задания. Кроме того, весь материал гдз совершенствуется, добавляются новые сборники решений.

Информация

© adminВнутренняя энергия 10 молей - картинка 2reshak.ru

Какова внутренняя энергия 10 моль одноатомного газа при 27 °С?

В 21:47 поступил вопрос в раздел ЕГЭ (школьный), который вызвал затруднения у обучающегося.

Вопрос вызвавший трудности

1 вариант

1. Чему равна внутренняя энергия 5 моль одноатомно­го газа при температуре 27 °С?

2. При адиабатном расширении газ совершил работу 2 МДж. Чему равно изменение внутренней энергии га­за? «Увеличилась она или уменьшилась?

3. Для изобарного нагревания 800 моль газа на 500 К газу сообщили количество теплоты 9,4 МДж. Опреде­лите работу газа и изменение его внутренней энергии.

4. Газ в идеальном тепловом двигателе отдает холо­дильнику 60% теплоты, полученной от нагревателя. Какова температура нагревателя, если температура холодильника 200 К?

5. Какое количество теплоты необходимо сообщить одному молю идеального одноатомного газа, находя­щемуся в закрытом баллоне при температуре 27 °С, чтобы повысить его давление в 3 раза?

6. Температуры нагревателя и холодильника идеаль­ной тепловой машины соответственно равны 117 °С и 27 °С. Количество теплоты, получаемое от нагревате­ля за 1 с, равно 60 кДж. Вычислите КПД машины, количество теплоты, отдаваемое холодильнику в 1 с, и мощность машины.

Ответ подготовленный экспертами Учись.Ru

Для того чтобы дать полноценный ответ, был привлечен специалист, который хорошо разбирается требуемой тематике «ЕГЭ (школьный)». Ваш вопрос звучал следующим образом: Какова внутренняя энергия 10 моль одноатомного газа при 27 °С?

После проведенного совещания с другими специалистами нашего сервиса, мы склонны полагать, что правильный ответ на заданный вами вопрос будет звучать следующим образом:

ответ к заданию по физике
Внутренняя энергия 10 молей - картинка 3

НЕСКОЛЬКО СЛОВ ОБ АВТОРЕ ЭТОГО ОТВЕТА:

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 4

Работы, которые я готовлю для студентов, преподаватели всегда оценивают на отлично. Я занимаюсь написанием студенческих работ уже более 4-х лет. За это время, мне еще ни разу не возвращали выполненную работу на доработку! Если вы желаете заказать у меня помощь оставьте заявку на этом сайте. Ознакомиться с отзывами моих клиентов можно на этой странице.

Брагина Сабина Валерьяновна — автор студенческих работ, заработанная сумма за прошлый месяц 58 300 рублей. Её работа началась с того, что она просто откликнулась на эту вакансию

ПОМОГАЕМ УЧИТЬСЯ НА ОТЛИЧНО!

Выполняем ученические работы любой сложности на заказ. Гарантируем низкие цены и высокое качество.

Внутренняя энергия 10 молей

Вопрос по физике:

На сколько изменилась внутренняя энергия 10 моль одноатомного идеального газа при изобарном нагревании на 100К.Какую работу совершил при этом газ и какое кол-во теплоты ему сообщено?

Ответы и объяснения 1

Первое начало термодинамики:

Q-кол-во теплоты сообщенное системе

A- работа системы

ΔU-изменение внутр. энергии

v-кол-во вещества(10 моль в нашей задаче)

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

  • Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
  • Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
  • Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

  • Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
  • Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
  • Использовать мат — это неуважительно по отношению к пользователям;
  • Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.
Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Внутренняя энергия 10 молей

Какова внутренняя энергия 10 моль одноатомного газа при температуре 27 °С

Задача из пособия: Рымкевич А.П. 10-11 класс
Глава VI. Основы термодинамики; раздел 29

2 решения:
Первое
Внутренняя энергия 10 молей - картинка 5

Второе
Внутренняя энергия 10 молей - картинка 6

1. На сколько изменилась внутренняя энергия одноатомного газа, количество вещества которого

1. На сколько поменялась внутренняя энергия одноатомного газа, количество вещества которого =10 моль, при его изобарном нагревании на Т=100К? Какую работу сделал при этом газ и какое количество теплоты ему было сообщено?
2. В комнате объемом 200 м3 условная влажность при 200С равна 70%. Определить массу водяных паров в воздухе комнаты.
3. 3. Углекислый газ массой 20г нагрет от температуры 290К до температуры 300К при постоянном давлении. Обусловьте: 1) А(Дж)- работу, которую совершил газ при расширении; 2) U(Дж)- изменение его внутренней энергии.
ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА С ФИЗИКОЙ.

  • Панксова Ксения
  • Физика 2019-09-05 16:29:52 27 1

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 7

1.
Дано:
=10 моль
=100
R=8,31 Дж/моль К
_________________
U-?
A-?
Q-?

Решение:
Q=U+A — 1-ое правило термодинамики.

1)
А=pV -работа.
рV=R
Отсюда:
А=R
А=10 8,31 100
А=8,31 10 Дж

2)
U=3/2 R T — изменение внутренней энергии
U=3/2 10 8,31 100
U=12,465 10 Дж
U1,2 10 Дж

3)
Q=U+А — количество теплоты
Q=1,2 10 + 8,31 10
Q=12 10 + 8,31 10
Q=20,31 10 Дж
Q20 кДж

Ответ: А=8,31 10 Дж
U=1,2 10 Дж
Q=20 кДж

2.
Дано:
V=200 м
t=200C
=70 %
________
m-?

Решение:
Массу определим, используя последующую формулу:
m=V (1)

Где m-масса водяных паров, -плотность водяного пара, V-объем комнаты.
Плотность можно найти через относительную влажность воздуха :
=/ 100 % =/100 % (2)
Здесь =17,3 г/м плотность насыщенного водяного пара при температуре 20С.
Подставим формулу (2) в (1) и найдем массу:
m=/100 % V
m=70 17,3/100 200
m=2422 г
m2 кг

Ответ: m=2 кг

3.
Дано:
Процесс-изобарный
m=20 г=0,02 кг
Т=290 К
Т=300 К
R=8,31 Дж/моль К
_____________________
А’-?
U-?

Решение:
При изобарном процессе при изобарном процессе газ совершает работу тепло поглощается. 1-ый закон термодинамики выглядит так:
Q=U+A’
Где A’-работа газа.

Q=mc(t-t)
Тут с=920 Дж/кг С -удельная теплоемкость углекислого газа при неизменном давлении.
Температура одинакова:
t=T-273
t=T-273=290-273=17С
t=T-273=300-273=27С

Сейчас найдем количество теплоты:
Q=0,02 920 (27-17)
Q=184 Дж

Сейчас найдем U по формуле:
U=3/2 R T
Где =m/M
Тут М-молярная масса углекислого газа, находится по формуле:
M=Mr 10
Mr(CO)=12+16 2=44
M=44 10 кг/моль

Итак:
=0,02/44 10
4,5

Сейчас найдем U:
U=3/2 4,5 8,31 (30-290)
U561 Дж

Теперь, зная количество теплоты и изменение внутренней энергии найдем работу газа:
Q=U+A’
A’=Q-U
A’=184-561
A’=-377 Дж

Контрольная работа по физике Термодинамика 10 класс

Контрольная работа по физике Термодинамика 10 класс с ответами. Контрольная работа включает 4 варианта, в каждом варианте по 6 заданий.

Условие задачи:

На сколько изменится внутренняя энергия восьми молей идеального одноатомного газа при изобарном нагревании от 350 до 380 К?

Задача №5.4.12 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

(nu=8) моль, (T_1=350) К, (T_2=380) К, (p=const), (Delta U-?)

Список вопросов теста

Вопрос 1

Основные положения молекулярно кинетической теории

Варианты ответов
  • 1) вещество состоит из частиц 2) частицы беспорядочно движутся 3) частицы взаимодействуют друг с другом
  • 1) вещество состоит из частиц 2) частицы беспорядочно движутся
  • 1) вещество состоит из частиц 2) частицы взаимодействуют друг с другом
Вопрос 2
Варианты ответов
  • модель газа, взаимодействие между молекулами которого пренебрежимо мало
  • модель газа, размеры которых не учитываются
  • модель газа, молекулы которого быстро двигаются
Вопрос 3

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов —

Варианты ответов
  • p=2/3* n* E
  • p= n* E
  • p=1/3* n* E
Вопрос 4

Средняя кинетическая энергия движения молекул

Варианты ответов
  • E=3/2kT, k — постоянная Больцмана
  • E=3/2kT, k — универсальная газовая постоянная
  • E=1/2kT, k — концентрация
Вопрос 5

Переведите градусы Цельсия в градусы Кельвина

Варианты ответов
  • 30 С = 303 К
  • 30 С = 300 К
  • 30 С = 293 К
Вопрос 6

Уравнение состояния идеального газа

Варианты ответов
  • pv=m/M R T
  • p/v=m/M R T
  • pv=m M R T
Вопрос 7

Выберите верное — газовый закон (что постоянно)

Варианты ответов
  • Изотермический (температура), изобарический (давление), изохорический (объем)
  • Изотермический (температура), изобарический (объем), изохорический (давление)
  • Изотермический (давление), изобарический (объем), изохорический (температура)
Вопрос 8

Внутренняя энергия одноатомного газа равна

Варианты ответов
  • U=3/2 m/M R T
  • U=5/2 m/M R T
  • U=3/2 m M R T
Вопрос 9
Варианты ответов
  • процесс в теплоизолированной системе
  • процесс в системе, где давление постоянно
  • процесс в системе, где объем постоянен
Вопрос 10

Найти КПД, если полезная работа равна 20 кДж, количество теплоты, полученые от нагревателя 80 кДж.

Варианты ответов
  • 25%
  • 40%
  • 35%
Вопрос 11

Температура тела А 300 К, температура тела Б 100 0 С. Температура какого из тел повысится при тепловом контакте?

Варианты ответов
  • тело А
  • тело B
  • температуры тел не изменятся
Вопрос 12

Газ последовательно перешел из состояния 1 в состояние 2, а затем в состояние 3 и 4. Работа газа равна нулюВнутренняя энергия 10 молей - картинка 9

Варианты ответов
  • на участке 1-2
  • на участке 2-3
  • на участке 3-4
Вопрос 13

Тепловая машина получила от нагревателя 0,4 МДж теплоты и отдала холодильнику 0,1 МДж теплоты. Чему равен КПД тепловой машины?

Варианты ответов
  • 25%
  • 75%
  • 55%
Вопрос 14

Какой процесс произошел в идеальном газе, если изменение его внутренней энергии равно нулю?

Варианты ответов
  • изобарный
  • изотермический
  • адиабатный
Вопрос 15

Над телом совершена работа А внешними силами, и телу передано количество теплоты Q. Чему равно изменение внутренней энергии ΔU тела?

Варианты ответов
  • ΔU = A + Q
  • ΔU = A — Q
  • ΔU = Q — А
Вопрос 16

Газ в сосуде сжали, совершив работу 25 Дж. Внутренняя энергия при этом увеличилась на 30 Дж. Следовательно…

Варианты ответов
  • газ получил извне количество теплоты, равное 5 Дж
  • газ отдал окружающей среде количество теплоты, равное 5 Дж
  • газ получил извне количество теплоты, равное 55 Дж
  • газ отдал окружающей среде количество теплоты, равное 55 Дж
Вопрос 17

Внутренняя энергия 10 молей одноатомного газа при нагревании на 100 С

Варианты ответов
  • увеличилась на 10,5 кДж
  • увеличилась на 12,46 кДж
  • увеличилась на 4,15 кДж
Вопрос 18

При самопроизвольном приближении к равновесию энтропия изолированной системы

Варианты ответов
  • равна нулю
  • уменьшается
  • увеличивается
Вопрос 19

Какое из предложенных выражений соответствует изотермическому процессу?

Варианты ответов
  • p/T= const
  • pV=const
  • V/T=const
Вопрос 20

В небольшом объёме находится 20 кг жидкого кислорода О2, молярная масса газа 32 г/моль. При нормальных условиях (273 К, 10 5 Па) этот газ займёт объём (м 3 )

При температуре внутренняя энергия идеального одноатомного газа

Задача. При температуре о С внутренняя энергия идеального одноатомного газа Дж. Определите число атомов газа.

Дано:

Найти:
— ?

Решение

Думаем: число атомов газа единственным образом можно найти через химическое количество газа.

— постоянная Авогадро, она нам известна.

Само химическое количество газа связано с данными нам температурой и внутренней энергией через определение самой внутренней энергии:

Решаем: выделим из (2) интересующий нас параметр химического количества вещества, а из (1) искомое количество молекул.

И подставим (3) в (4):

Считаем: вспоминаем значения введённых нами констант ( м *кг*с *К *Моль , ). Кроме того, температура газа должна быть определена в единицах Кельвина ( ). Тогда:

На сколько изменится внутренняя энергия восьми молей идеального одноатомного газа

2 вариант

1. Чему равна внутренняя энергия всех молекул одно­атомного идеального газа, имеющего объем 10 м 3 , при давлении 5 ⋅ 10 5 Па?

2. Какую работу совершает газ, расширяясь при по­стоянном давлении 200 кПа от объема 1,6 л до 2,6 л?

3. Азот имеет объем 2,5 л при давлении 100 кПа. Рас­считайте, на сколько изменилась внутренняя энергия газа, если при уменьшении его объема в 10 раз давле­ние повысилось в 20 раз.

4.Температуры нагревателя и холодильника идеаль­ной тепловой машины соответственно равны 380 К и 280 К. Во сколько раз увеличится КПД машины, если температуру нагревателя увеличить на 200 К?

5. На сколько изменилась внутренняя энергия 10 моль одноатомного идеального газа при изобарном нагревании на 100 К? Какую работу совершил при этом газ и какое количество теплоты ему сообщено?

6. В идеальном тепловом двигателе абсолютная темпе­ратура нагревателя в 3 раза выше, чем температура холодильника. Нагреватель передал газу количество теплоты 40 кДж. Какую работу совершил газ?

Решение задачи:

Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры. Получается, если Вы знаете как меняется температура, то Вам совершенно неважно, какой производился процесс. Изменение внутренней энергии (Delta U) идеального одноатомного газа можно находить по формуле:

[Delta U = fracnu RDelta T]

Или так, что одно и то же:

Произведём вычисления (универсальная газовая постоянная (R) равна 8,31 Дж/(моль·К)):

[Delta U = frac cdot 8 cdot 8,31 cdot left( right) = 2991,6;Дж]

Ответ: 2991,6 Дж.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

На сколько изменилась внутренняя энергия 10 моль одноатомного идеального газа при изобарном нагревании на 100К.Какую работу совершил при этом газ и какое

кол-во теплоты ему сообщено?

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 10

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 11

Первое начало термодинамики:

Q-кол-во теплоты сообщенное системе

A- работа системы

ΔU-изменение внутр. энергии

v-кол-во вещества(10 моль в нашей задаче)

ΔU=12465.

A=10*8.31*100=8310

Q=20775

3 вариант

1. Как изменится внутренняя энергия 400 г гелия при увеличении температуры на 20 °С?

2. Определите КПД идеальной тепловой машины, имеющей температуру нагревателя 480 °С, а темпера­туру холодильника — 30 °С.

3. Воздух массой 200 г нагревают при постоянном дав­лении от 40 до 80 °С, в результате чего его объем уве­личивается на 0,01 м 3 . Насколько при этом изменяет­ся внутренняя энергия воздуха, если его давление рав­но 150 кПа? Удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении равна 1000 Дж/(кг⋅°С), моляр­ная масса воздуха — 29 г/моль.

4. В цилиндре объемом 0,7 м 3 находится газ при тем­пературе 280 К. Определите работу газа при расшире­нии в результате нагревания на 16 К, если давление постоянно и равно 100 кПа.

5. Для нагревания 2,5 кг идеального газа на 8 °С при постоянном давлении потребовалось на 83,1 кДж большее количество теплоты, чем на нагревание того же газа на 8 °С при постоянном объеме. Определите молярную массу газа.

6. Воздух, занимающий при давлении 200 кПа объем 200 л, изобарно нагревают до температуры 500 К. Масса воздуха 580 г, молярная масса воздуха 29 г/моль. Определите работу воздуха.

Другие вопросы из категории

скорость в начале наблюдения. Движение поезда равноускоренное.

частоту колебаний,линейную частоту,амплитуду ,период.рассчитайте максимальное ускорение тела.

воды=4200Дж/кг К,удельная теплота парообразования воды=2.3МДж/кг 2)Воду при температуре 20 градусов смешали с водой при температуре 100градусов.Определите отношение массы холодной воды к массе горячей воды,если установившаяся температура равна 40 градусам.Удельная теплоёмкость воды=4200Дж/кг градус С

4 вариант

1. При сообщении газу количества теплоты 6 МДж он расширился и совершил работу 2 МДж. Найдите изменение внутренней энергии газа. Увеличилась она или уменьшилась?

2. Идеальный тепловой двигатель получает от нагре­вателя в каждую секунду 7200 кДж энергии и отдает холодильнику 6400 кДж. Найдите КПД двигателя.

3. Вычислите изменение внутренней энергии водоро­да, находящегося в закрытом сосуде, при его нагрева­нии на 10 °С. Масса водорода 2 кг.

4. Температура нагревателя 150 °С, а холодильника — 20 °С. От нагревателя взято 10 5 кДж энергии. Как ве­лика работа, произведенная машиной, если машина идеальная?

5. Найдите, какая часть количества теплоты, сооб­щенной одноатомному газу при изобарном процессе, идет на увеличение внутренней энергии и какая часть — на совершение работы.

6. В идеальном тепловом двигателе абсолютная темпе­ратура нагревателя в 3 раза выше, чем температура холодильника. Нагреватель передал газу количество теплоты 40 кДж. Определите работу, совершенную га­зом.

Ответы на контрольную работу по физике Термодинамика 10 класс
1 вариант
1. 18,7 кДж
2. Уменьшилась на 2 МДж
3. 3,3 МДж; 6,1 МДж
4. 500 К
5. 7,5 кДж
6. 23%; 46 кДж; 14 кВт
2 вариант
1. 7,5 МДж
2. 200 Дж
3. 625 Дж
4. 2
5. 12,5 кДж; 8,3 кДж; 20,7 кДж
6. 26,7 кДж
3 вариант
1. На 25 кДж
2. ≈ 60%
3. 9,5 кДж
4. 4 кДж
5. 2 г/моль
6. 4,3 ⋅ 10 4 Дж
4 вариант
1. Увеличилась на 4 МДж
2. ≈ 11%
3. Увеличи­лась на 103,9 кДж
4. 30,7 кДж
5. 0,6; 0,4
6. ≈ 27 кДж

Тест. Тест «Термодинамика»

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 13

Читайте также

2. Идеальный газ отдал 500 Дж количества теплоты. При этом внутренняя энергия газа увеличилась на 100 Дж. Чему равна работа, совершенная над газом?

3. Одноатомный идеальный газ в количестве 4 моль поглощает количество теплоты 3 кДж. При этом температура газа повышается на 20 К. Какая работа совершается газом в этом процессе?

4.Во время расширения газа вызванного его нагреванием ,в цилиндре с поперечным сечением 100см2 (квадратный) газу было передано количество теплоты 0,75 *10(в 5)Дж
, причем давление газа оставалось постоянным и равным 1,5 *10(в 7)Па. На сколько изменилась внутренняя энергия газа,если поршень передвинулся на расстояние 40см?

теплоты, он совершил работу 200 к Дж. Чему равно изменение его внутренней энергии? Как изменилась его температура? 3)КПД идеального теплового двигателя 30%. Газ получил от нагревателя 6 кДЖ теплоты. Какое кол-во теплоты передано охладителю?

2.Над газом была совершена работа 75кДж,при этом его внутренняя энергия увеличилась на 25кДж.Получил или отдал тепло газ в этом процессе ?
КАКОЕ ИМЕННО КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ?

Внутренняя энергия 10 молей

«Физика — 10 класс»

Для решения задач нужно уметь вычислять внутреннюю энергию и работу, пользуясь формулами (13.1) и (13.4). Надо ещё иметь в виду, что величины A, Q, ΔU могут быть как положительными, так и отрицательными.

Аэростат объёмом V = 500 м 3 наполнен гелием под давлением р = 10 5 Па. В результате солнечного нагрева температура газа в аэростате поднялась от t1 = 10 °С до t2 = 25 °С. На сколько увеличилась внутренняя энергия газа?

Гелий является одноатомным газом, поэтому его внутренняя энергия определяется формулой (13.1). При температуре Т1 эта энергия равна Внутренняя энергия 10 молей - картинка 14а при температуре Т2 равна Внутренняя энергия 10 молей - картинка 15Изменение энергии равно:

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 16

Масса гелия неизвестна, но её можно выразить с помощью уравнения Менделеева—Клапейрона через начальную температуру, давление и объём газа: Внутренняя энергия 10 молей - картинка 17Подставляя значение Внутренняя энергия 10 молей - картинка 18в уравнение для изменения энергии, получаем

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 19

В цилиндре под тяжёлым поршнем находится углекислый газ (М = 0,044 кг/моль) массой m = 0,20 кг. Газ нагревается на ΔТ = 88 К. Какую работу он при этом совершает?

Газ расширяется при некотором постоянном давлении р, которое создаётся атмосферой и поршнем. В этом случае работа газа А’ = p(V2 — V1), где V1 и V2 — начальный и конечный объёмы газа. Используя уравнение Менделеева—Клапейрона, выразим произведения pV2 и pV1 через Внутренняя энергия 10 молей - картинка 21Тогда

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 22

Чему равна работа, совершённая газом в количестве 3 моль при сжатии, если температура увеличилась на 100 К? Потери тепла не учитывайте.

При сжатии внешняя сила совершает положительную работу, за счёт которой происходит изменение внутренней энергии и соответственно температуры газа, т. е. А = ΔU. Изменение внутренней энергии

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 23

Работа, совершённая силой давления газа:

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 24

На рисунке 13.4 показана зависимость давления газа от объёма при его переходе из состояния 1 в состояние 4.

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 25

Определите работу газа.

Работа газа численно равна площади заштрихованной фигуры. Процессы 1—2 и 3—4 изобарные, поэтому работа газа в этих процессах

В процессе 2—3 изменяются все три параметра газа. Работа газа в этом процессе Внутренняя энергия 10 молей - картинка 26

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 27

Источник: «Физика — 10 класс», 2014, учебник Мякишев, Буховцев, Сотский

Основы термодинамики. Тепловые явления — Физика, учебник для 10 класса — Класс!ная физика

Внутренняя энергия 10 молей

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 28

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 29

Опубликовано 13.06.2017 по предмету Физика от Гость >>

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 29

Ответ оставил Гость

Задача на первый закон термодинамики Q=A+дельта U/
U=3/2нюRT=3/2*10*8.31*100=12465Дж
A=pV=нюRT=8310Дж
Q=20775Дж

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 31

Нельзя всё время учиться. А для развлечения мы рекомендуем вам поиграть в отличную игру:

1. На сколько изменилась внутренняя энергия одноатомного газа, количество вещества которого ν=10 моль, при его изобарном нагревании на ΔТ=100К? Какую работу совершил при этом газ и какое количество теплоты ему было сообщено?
2. В комнате объемом 200 м3 относительная влажность при 200С равна 70%. Определить массу водяных паров в воздухе комнаты.
3. 3. Углекислый газ массой 20г нагрет от температуры 290К до температуры 300К при постоянном давлении. Определите: 1) А(Дж)- работу, которую совершил газ при расширении; 2) ΔU(Дж)- изменение его внутренней энергии.
ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА С ФИЗИКОЙ.

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 32

Ответ оставил Гость

1.
Дано:
ν=10 моль
ΔΤ=100Κ
R=8,31 Дж/моль · К
_________________
ΔU-?
A-?
Q-?

Решение:
Q=ΔU+A — первое правило термодинамики.

1)
А=pΔV -работа.
рΔV=νRΔΤ
Отсюда:
А=νRΔΤ
А=10 · 8,31 · 100
А=8,31 · 10³ Дж

2)
ΔU=3/2 · ∨ · R · ΔT — изменение внутренней энергии
ΔU=3/2 · 10 · 8,31 · 100
ΔU=12,465 · 10³ Дж
Δ U≈1,2 · 10⁴ Дж

3)
Q=ΔU+А — количество теплоты
Q=1,2 · 10⁴ + 8,31 · 10³
Q=12 · 10³ + 8,31 · 10³
Q=20,31 · 10³ Дж
Q≈20 кДж

Ответ: А=8,31 · 10³ Дж
ΔU=1,2 · 10⁴ Дж
Q=20 кДж

2.
Дано:
V=200 м³
t=200°C
φ=70 %
________
m-?

Решение:
Массу определим, используя следующую формулу:
m=ρV (1)

Где m-масса водяных паров, ρ-плотность водяного пара, V-объем комнаты.
Плотность можно определить через относительную влажность воздуха φ:
φ=ρ/ρ₀ · 100 % ⇒ ρ=φρ₀/100 % (2)
Здесь ρ₀=17,3 г/м³ плотность насыщенного водяного пара при температуре 20°С.
Подставим формулу (2) в (1) и найдем массу:
m=φρ₀/100 % · V
m=70 · 17,3/100 · 200
m=2422 г
m≈2 кг

Ответ: m=2 кг

3.
Дано:
Процесс-изобарный
m=20 г=0,02 кг
Т₁=290 К
Т₂=300 К
R=8,31 Дж/моль · К
_____________________
А-?
ΔU-?

Решение:
При изобарном процессе при изобарном процессе газ совершает работу тепло поглощается. Первый закон термодинамики выглядит так:
Q=ΔU+A
Где A-работа газа.

Q=mc(t₂-t₁)
Здесь с=920 Дж/кг · °С -удельная теплоемкость углекислого газа при постоянном давлении.
Температура равна:
t=T-273
t₁=T₁-273=290-273=17°С
t₂=T₂-273=300-273=27°С

Теперь найдем количество теплоты:
Q=0,02 · 920 · (27-17)
Q=184 Дж

Теперь найдем ΔU по формуле:
ΔU=3/2 · ∨ · R · ΔT
Где ν=m/M
Здесь М-молярная масса углекислого газа, находится по формуле:
M=Mr · 10⁻³
Mr(CO₂)=12+16 · 2=44
M=44 · 10⁻³ кг/моль

Итак:
ν=0,02/44 · 10⁻³
ν≈4,5

Теперь найдем ΔU:
ΔU=3/2 · 4,5 · 8,31 · (30-290)
ΔU≈561 Дж

Теперь, зная количество теплоты и изменение внутренней энергии найдем работу газа:
Q=ΔU+A
A=Q-ΔU
A=184-561
A=-377 Дж

Внутренняя энергия, теплоемкость и количество теплоты.

1. Имеются два кубика одинаковой массы, сделанные из разных материалов, причем удельная теплоемкость вещества первого кубика больше удельной теплоемкости вещества второго кубика. Первоначальная температура кубиков одинаковая. Если сообщить кубикам одинаковое количество теплоты, то можно утверждать:

1) кубики нагреются до одинаковой температуры

2) первый кубик нагреется до более высокой температуры

3) второй кубик нагреется до более высокой температуры

4) сравнить температуры кубиков можно, только зная их массы.

Удельная теплоемкость – физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать единичной массе данного вещества для того, чтобы его температура изменилась на единицу. Поэтому, если массы кубиков равны, то первому, чтобы нагреть его на 1 градус, нужно передать большее количество тепла. При раных количествах тепла, передаваемых кубикам, первый нагреется меньше, чем второй.

2. Имеются два кубика одинаковой массы, сделанные из разных материалов, причем удельная теплоемкость вещества первого кубика больше удельной теплоемкости вещества второго кубика. Первоначальная температура кубиков одинаковая. Если сообщать кубикам одинаковое количество теплоты в единицу времени, нагревая их до одинаковой температуры, то можно утверждать:

1) кубики нагреются одинаково быстро

2) первый кубик нагреется быстрее

3) второй кубик нагреется быстрее

4) сравнить времена нагрева кубиков нельзя.

Второму кубику нужно меньше тепла, чтобы нагреться на 1 градус, поэтому он нагреется быстрее.

3. Че­ты­ре ша­ри­ка 1, 2, 3 и 4 оди­на­ко­вой массы, сде­лан­ные из раз­лич­ных ма­те­ри­а­лов, на­хо­дят­ся в твёрдом со­сто­я­нии. Ша­ри­ки на­гре­ва­ют в одной и той же печи. На ри­сун­ке при­ве­де­ны гра­фи­ки за­ви­си­мо­стей тем­пе­ра­ту­ры t ша­ри­ков от вре­ме­ни τ. Наи­боль­шей удель­ной теплоёмко­стью об­ла­да­ет шарик Внутренняя энергия 10 молей - картинка 34

4. Твёрдое тело осты­ва­ет. На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик за­ви­си­мо­сти тем­пе­ра­ту­ры тела от от­дан­но­го им ко­ли­че­ства теп­ло­ты. Удель­ная теплоёмкость тела 500 Дж/(кг*К). Чему равна масса тела? Внутренняя энергия 10 молей - картинка 35

5. На ри­сун­ке по­ка­зан гра­фик цик­ли­че­ско­го про­цес­са, про­ведённого с од­но­атом­ным иде­аль­ным газом. На каком из участ­ков внут­рен­няя энер­гия газа уве­ли­чи­ва­лась? Ко­ли­че­ство ве­ще­ства газа по­сто­ян­но. Внутренняя энергия 10 молей - картинка 36

Внутренняя энергия зависит от температуры, и зависит прямо пропорционально. Поэтому она увеличивается с увеличением температуры. Единственный участок, где температура увеличивается – это ВС.

6. При изо­тер­ми­че­ском уве­ли­че­нии дав­ле­ния од­но­го моля иде­аль­но­го од­но­атом­но­го газа, его внут­рен­няя энер­гия

Внутренняя энергия зависит только от температуры, поэтому, поскольку при изотермическом процессе температура не меняется, то изменения внутренней энергии не происходит.

7. На ри­сун­ке при­ве­ден гра­фик за­ви­си­мо­сти тем­пе­ра­ту­ры твер­до­го тела от от­дан­но­го им ко­ли­че­ства теп­ло­ты. Масса тела 4 кг. Ка­ко­ва удель­ная теп­ло­ем­кость ве­ще­ства этого тела? Внутренняя энергия 10 молей - картинка 37

8. Тем­пе­ра­ту­ра мед­но­го об­раз­ца мас­сой 100 г по­вы­си­лась с 20 градусов цельсия до 60 градусов. Какое ко­ли­че­ство теп­ло­ты по­лу­чил об­ра­зец?

1) 760 Дж
2) 1 520 Дж
3) 3 040 Дж
4) 2 280 Дж

9. При каком про­цес­се оста­ет­ся не­из­мен­ной внут­рен­няя энер­гия 1 моль иде­аль­но­го газа?

Внутренняя энергия неизменна при неизменной температуре, так как зависит только от нее. Поэтому при любом изотермическом процессе, когда температура неизменна, внутренняя энергия не меняется.
Ответ: 4.

10. Иде­аль­ный газ по­лу­чил ко­ли­че­ство теп­ло­ты 300 Дж и со­вер­шил ра­бо­ту 100 Дж. При этом внут­рен­няя энер­гия газа

11. Какое ко­ли­че­ство теп­ло­ты не­об­хо­ди­мо для на­гре­ва­ния 100 г свин­ца от 300 К до 320 К?

1) 390 Дж
2) 26 кДж
3) 260 Дж
4) 390 кДж

Будем нагревать свинец на Внутренняя энергия 10 молей - картинка 38. Массу свинца переведем в килограммы: 0,1 кг. Удельную теплоемкость свинца определим по таблице: с=130 Дж/(кг*К). Осталось определить количество теплоты: Внутренняя энергия 10 молей - картинка 39Дж.

12. При переходе из состояния 1 в состояние 3 внутренняя энергия идеального одноатомного газа изменяется на Внутренняя энергия 10 молей - картинка 40

1) 3 кДж
2) 4 кДж
3) 6 кДж
4) 9 кДж

Чтобы узнать изменение внутренней энергии, нужно рассмотреть процессы, происходящие с газом. На участке 1-2 происходит изобарное нагревание газа, в этом процессе происходит и изменение внутренней энергии газа, и вдобавок газ совершает работу против внешних сил:

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 41

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 42, Внутренняя энергия 10 молей - картинка 43и Внутренняя энергия 10 молей - картинка 44. Тогда:

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 45.

Нас интересует внутренняя энергия, поэтому работу можем и не считать.

Теперь участок 2-3 – это изохора. Значит, работа газом здесь не совершается, и все переданное ему тепло идет на увеличение внутренней энергии:

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 46.

Складываем изменения внутренней энергии: Внутренняя энергия 10 молей - картинка 47.

Считаем, что у нас получится в цифрах:

Внутренняя энергия 10 молей - картинка 48Дж

Переходим к килоджоуэлям: 9 кДж

13. При переходе из состояния 1 в состояние 2 внутренняя энергия газа изменяется на: Внутренняя энергия 10 молей - картинка 50 1) 3 кДж

Здесь мы имеем изотермический процесс. В этом, однако, необходимо убедиться: Внутренняя энергия 10 молей - картинка 51. А при отсутствии изменения температуры внутренняя энергия неизменна.

Источники

Добавить комментарий

Your Header Sidebar area is currently empty. Hurry up and add some widgets.