Меню

В сосуде под поршнем находится идеальный газ в количестве моль

В сосуде под поршнем находится идеальный газ в количестве моль

Не понимаю, как получилось, что дельта U=A-Q.

I закон термодинамики: Q=дельта U+A’ (работа газа), переносим дельта U=Q+A (работа над газом), если не правильно, объясните почему.

Если переданное газу количество теплоты, — работа газа, — изменение его внутренней энергии, то пер­вый за­ко­н тер­мо­ди­на­ми­ки записывается в виде

Если забранное от газа количество теплоты, — работа, совершённая над газом, — изменение его внутренней энергии, то пер­вый за­ко­н тер­мо­ди­на­ми­ки записывается в виде

Источник статьи: http://phys-ege.sdamgia.ru/test?pid=6853

В сосуде под поршнем находится идеальный газ в количестве моль

В сосуде под поршнем находится идеальный одноатомный газ в количестве n молей. Газу сообщили количество теплоты Q > 0, при этом газ совершил работу A > 0. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, при помощи которых их можно вычислить. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца.

А) изменение внутренней энергии газа в

Б) изменение температуры газа ΔT в

1)

2)

3)

4)

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА ФОРМУЛА

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

По первому закону термодинамики изменение внутренней энергии газа: Изменение температуры газа связано с изменением его внутренней энергии по формуле: откуда изменение температуры:

Источник статьи: http://phys-ege.sdamgia.ru/problem?id=6820

В сосуде под поршнем находится идеальный газ в количестве моль

В сосуде под поршнем находится идеальный одноатомный газ в количестве ν моль. От газа отняли количество теплоты Q > 0, при этом внешние силы совершили над газом работу A > 0. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, при помощи которых их можно вычислить. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца.

А) изменение внутренней энергии газа

Б) изменение температуры газа ΔT в

1)

2)

3)

4)

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА ФОРМУЛА

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

По первому закону термодинамики изменение внутренней энергии газа: Изменение температуры газа связано с изменением его внутренней энергии по формуле: откуда изменение температуры:

Не понимаю, как получилось, что дельта U=A-Q.

I закон термодинамики: Q=дельта U+A’ (работа газа), переносим дельта U=Q+A (работа над газом), если не правильно, объясните почему.

Если переданное газу количество теплоты, — работа газа, — изменение его внутренней энергии, то пер­вый за­ко­н тер­мо­ди­на­ми­ки записывается в виде

Если забранное от газа количество теплоты, — работа, совершённая над газом, — изменение его внутренней энергии, то пер­вый за­ко­н тер­мо­ди­на­ми­ки записывается в виде

Источник статьи: http://phys-ege.sdamgia.ru/problem?id=6853

В сосуде под поршнем находится идеальный газ в количестве моль

В сосуде под поршнем находится идеальный газ. Если при нагревании газа его давление остается постоянным, то как изменятся величины: объем газа, его плотность и внутренняя энергия?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Объем газа Плотность газа Внутренняя энергия газа

Идеальный газ в сосуде нагревается изобарически. Следовательно, согласно закону Гей-Люссака объем газа увеличивается. Плотность обратно пропорциональна объему, и так как количество газа не меняется, плотность газа уменьшается. Внутренняя энергия фиксированного количества идеального газа зависит только от температуры. При повышении температуры внутренняя энергия идеального газа увеличивается

С разреженным азотом, который находится в сосуде под поршнем, провели два опыта. В первом опыте газу сообщили, закрепив поршень, количество теплоты в результате чего его температура изменилась на 1 К. Во втором опыте, предоставив азоту возможность изобарно расширяться, сообщили ему количество теплоты в результате чего его температура изменилась также на 1 К. Определите массу азота в опытах.

Согласно первому началу термодинамики,

(1)

(2)

где — приращение внутренней энергии газа (одинаковое в двух опытах), A — работа газа во втором опыте. Работа A совершалась газом в ходе изобарного расширения, так что

(3)

( — изменение объёма газа).

С помощью уравнения Клапейрона — Менделеева эту работу можно выразить через приращение температуры газа:

(4).

Решая систему уравнений (1)—(4), будем иметь

Ответ:

Существует более короткое решение, однако для него требуется знание формулы для изменения внутренней энергии двухатомного газа: В этой формуле стоит 5/2 вместо привычных 3/2, это отражает тот факт, что у двухатомных молекул 5 степеней свободы (два вращения + три поступательных движения) в отличие от одноатомных молекул, у которых есть только три поступательных движения. (Замечание: для многоатомных молекул (состоящих из трех и более атомов) справедлива формула так как для них есть шесть степеней свободы: три вращения + три поступательных движения).

Рассмотрим первый опыт. Согласно первому началу термодинамики, все переданное газу тепло идет на изменение его внутренней энергии, поскольку поршень фиксирован и газ не может совершать работу:

Отсюда сразу находим массу азота:

Обратите внимание, что данные задачи избыточны, в этом способе решения нам вообще не потребовались данные о втором опыте.

В сосуде под поршнем находится идеальный одноатомный газ в количестве n молей. Газу сообщили количество теплоты Q > 0, при этом газ совершил работу A > 0. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, при помощи которых их можно вычислить. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца.

А) изменение внутренней энергии газа в

Б) изменение температуры газа ΔT в

1)

2)

3)

4)

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА ФОРМУЛА

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

По первому закону термодинамики изменение внутренней энергии газа: Изменение температуры газа связано с изменением его внутренней энергии по формуле: откуда изменение температуры:

В теплоизолированном сосуде под поршнем находится 1 моль гелия при температуре 300 К (обозначим это состояние системы номером 1). В сосуд через специальный патрубок с краном добавили ещё 2 моля гелия при температуре 450 К и дождались установления теплового равновесия. После этого, убрав теплоизоляцию, весь оказавшийся под поршнем газ медленно изобарически сжали, изменив его объём в 2 раза (обозначим это состояние системы номером 2). Как и во сколько раз изменилась внутренняя энергия системы при переходе из состояния 1 в состояние 2?

Внутренняя энергия молей гелия рассчитывается по формуле Пусть энергия добавляемой порции газа внутренняя энергия двух порций газа, находящихся в сосуде в промежуточном состоянии равна Энергия равна сумме внутренних энергий двух порций газа в сосуде:

В изобарическом процессе отношение объёма к температуре остаётся постоянным Откуда

Заметим, что количество вещества во втором состоянии Найдём отношение

При переходе системы из состояния 1 в состояние 2 её энергия увеличилась в 2 раза.

В теплоизолированном сосуде под поршнем находится 1 моль гелия при температуре 450 К (обозначим это состояние системы номером 1). В сосуд через специальный патрубок с краном добавили еще 2 моля гелия при температуре 300 К, и дождались установления теплового равновесия. После этого, убрав теплоизоляцию, весь оказавшийся под поршнем газ медленно изобарически расширили, изменив его объём в 2 раза (обозначим это состояние системы номером 2). Во сколько раз увеличилась внутренняя энергия системы при переходе из состояния 1 в состояние 2? (Ответ округлить до десятых.)

Внутренняя энергия молей гелия рассчитывается по формуле Пусть энергия добавляемой порции газа внутренняя энергия двух порций газа, находящихся в сосуде в промежуточном состоянии равна Энергия равна сумме внутренних энергий двух порций газа в сосуде:

В изобарическом процессе отношение объёма к температуре остаётся постоянным Откуда

Заметим, что количество вещества во втором состоянии Найдём отношение

При переходе системы из состояния 1 в состояние 2 её энергия увеличилась в раза.

В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень не закреплён и может перемещаться в сосуде без трения (см. рисунок). Газ медленно охлаждают. Как изменятся в результате этого давление газа и концентрация его молекул?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Давление газа Концентрация молекул газа

Поскольку поршень не закреплён и может перемещаться в сосуде без трения, давление газа не изменится. При охлаждении объём газа уменьшится, значит, его концентрация увеличится.

В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Масса поршня 10 кг, атмосферное давление 100 кПа. Сосуд начинает ехать вверх с ускорением 1 м/c 2 вверх. Найти, во сколько раз отличается высота, которую занимает газ под поршнем. Площадь поперечного сечения поршня 50 см 2 . Температура во время процесса постоянна.

1) При равновесии поршня в начальный момент времени

2) Уравнение состояния газа в каждом случае с учетом, что

Аналоги к заданию № 19877: 19929 Все

В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. На дне сосуда лежит стальной шарик (см. рисунок). Газ охладили. Как изменится в результате этого объём газа, его давление и действующая на шарик архимедова сила?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Обьем газа Давление газа Архимедова сила

Поршень подвижный, следовательно, давление газа не изменяется и равно атмосферному. При изобарном процессе для газа выполняется закон Гей-Люссака (). Следовательно, при охлаждении объем газа уменьшится.

Сила Архимеда определяется плотностью среды, в которую помещено тело (). При сжатии плотность газа увеличивается. Таким образом, увеличивается и сила Архимеда, действующая на шар.

В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. На дне сосуда лежит стальной шарик (см. рисунок). Газ нагревают. Как изменится в результате этого объём газа, его давление и действующая на шарик архимедова сила?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Обьем газа Давление газа Архимедова сила

В процессе нагревания поршень будет перемещаться, но в начальном и конечном состояниях (до и после нагревания) поршень покоится, а значит, полная сила, действующая на него, равна нулю. Отсюда делаем вывод, что давление не изменяется ().

При изобарном процессе для газа выполняется закон Гей-Люссака (). Следовательно, при нагревании объем газа увеличивается.

Сила Архимеда определяется плотностью среды, в которую помещено тело (). При расширении, плотность газа уменьшается. Таким образом, уменьшается и сила Архимеда, действующая на шар.

В высоком вертикальном цилиндрическом сосуде под тяжелым поршнем, способным перемещаться вдоль стенок сосуда практически без трения, находится некоторое количество воздуха под давлением Поршень находится в равновесии на высоте над дном сосуда. Определите, на какое расстояние сместится поршень, если сосуд перевернуть открытым концом вниз и дождаться установления равновесия. Считать температуру воздуха и атмосферное давление постоянными. Массой воздуха в сосуде по сравнению с массой поршня можно пренебречь.

Обозначим массу и площадь поршня через М и S, соответственно. В исходном состоянии на поршень действуют направленные вниз сила тяжести Mg и сила атмосферного давления а вверх — сила давления воздуха под поршнем При этом поршень находится в равновесии, то есть в соответствии со вторым законом Ньютона После переворачивания сосуда и установления равновесия давление воздуха в сосуде становится равным а расстояние от дна сосуда до поршня — На поршень при этом действуют направленные вниз сила тяжести Mg и сила давления воздуха над поршнем а вверх — сила атмосферного давления Таким образом, Кроме того, при изотермическом процессе, согласно закону Бойля — Мариотта, должно выполняться соотношение

Из первых двух уравнений находим, что и, подставляя это выражение в третье уравнение, получаем

Таким образом, поршень сместится на расстояние

Подставляя числовые данные и проверяя размерность, получаем:

Ответ: поршень сместится на расстояние

Источник статьи: http://phys-ege.sdamgia.ru/search?search=%D0%B2+%D1%81%D0%BE%D1%81%D1%83%D0%B4%D0%B5+%D0%BF%D0%BE%D0%B4+%D0%BF%D0%BE%D1%80%D1%88%D0%BD%D0%B5%D0%BC&page=1

Читайте также:  Пыльник тормозного поршня нексия
Adblock
detector