Question

Задание во вложении.

10 класс.

Надеюсь на подробное объяснение)

Answer 1

№1. Система СИ: 7 °С = 280 К; 27 °С = 300 К; 100 кПа = 100000 Па = 10⁵ Па.

По условию задачи, давление посстоянно, т.е. процесс изобарный (р = const). 

Для начала определим какой объём установится после прогрева комнаты.

По формуле закона Гей-Люссака $frac{V_1}{T_1}=frac{V_2}{T_2}$, где Т₁ - первоначальная температура (К), V₁ - первоначальный объём (м³), Т₂ - конечная температура (К), V₂ - конечный объём (м³). Подставляем и вычисляем получившийся объём после расширения: $V_2=frac{V_1*T_2}{T_1}=frac{40*300}{280}approx42,86(metr^3)$.

Совершаемую работу при расширении определяем по формуле  $A=p*зV=p*(V_2-V_1)$, где р - оказываемое давление (Па), ΔV - изменение  объёма газа (м³). 

Подставляем числовые значения и вычисляем: 

$A=10^5*(42,86-40)=2,86*10^5=286000$ Дж.

 

№2.

Первое начало термодинамики при изобарном процессе) $Q=A+зU$

Работа газа определяем по формуле $A=v*R*зT$, где $v$ - "ню" количества вещества (моль), R– универсальная газовая постоянная (R = 8,31 Дж/моль*К), ΔT - абсолютная температура (К). 

Внутреняя энергия одноатомного газа $U=frac{3}{2}*v*R*T$, где 

T - абсолютная температура (К), $v$ - "ню" количества вещества (моль), 

R – универсальная газовая постоянная (R = 8,31 Дж/моль*К). 

Данные формулы подставляем в формулу первого начала термодинамики:

$Q=v*R*зT+frac{3}{2}*v*R*зT=v*R*зT*(frac{3}{2}+1)=frac{5}{2}*v*R*зT$

Подставляем числовые значения и вычисляем: 

$Q=frac{5}{2}*5*8,31*100=10387,5$ Дж.