Номер 2, страница 295 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Физика, 10 класс Учебник, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Салецкий Александр Михайлович, Боков Павел Юрьевич, издательство Просвещение, Москва, 2011, бирюзового цвета

Авторы: Грачев А. В., Погожев В. А., Салецкий А. М., Боков П. Ю.

Тип: Учебник

Серия: алгоритм успеха

Издательство: Просвещение

Год издания: 2011 - 2025

Уровень обучения: базовый и углублённый

Цвет обложки: бирюзовый изображена солнечная система со всеми планетами

ISBN: 978-5-09-091742-1

Популярные ГДЗ в 10 классе

Упражнения. Параграф 53. Применение первого закона термодинамики к изобарическому процессу. Глава 7. Основы молекулярно-кинетической теории и термодинамики. Молекулярная физика и термодинамика - номер 2, страница 295.

№2 (с. 295)
Условие. №2 (с. 295)
скриншот условия
Физика, 10 класс Учебник, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Салецкий Александр Михайлович, Боков Павел Юрьевич, издательство Просвещение, Москва, 2011, бирюзового цвета, страница 295, номер 2, Условие Физика, 10 класс Учебник, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Салецкий Александр Михайлович, Боков Павел Юрьевич, издательство Просвещение, Москва, 2011, бирюзового цвета, страница 295, номер 2, Условие (продолжение 2)

2. На рис. 215 показаны процессы изменения состояния трёх молей идеального одноатомного газа. Ответьте на четыре вопроса из данного параграфа для каждого из этих процессов.

Рис. 215

Решение. №2 (с. 295)

а

Дано:

ν = 3 моль
Газ - идеальный одноатомный
p = 10 кПа
V₁ = 3 дм³
V₂ = 1 дм³
R ≈ 8,31 Дж/(моль·К)

p = 10 × 10³ Па = 10⁴ Па
V₁ = 3 × 10⁻³ м³
V₂ = 1 × 10⁻³ м³

Найти:

A - работа газа
ΔU - изменение внутренней энергии
Q - количество теплоты

Решение:

На графике p(V) показан процесс, в котором давление газа остается постоянным ($p = \text{const}$), а объем уменьшается. Следовательно, это изобарное сжатие.

1. Работа, совершаемая газом в изобарном процессе, вычисляется по формуле:

$A = p(V₂ - V₁) = p\Delta V$

Подставим числовые значения:

$A = 10⁴ \text{ Па} \cdot (1 \cdot 10⁻³ \text{ м³} - 3 \cdot 10⁻³ \text{ м³}) = 10⁴ \cdot (-2 \cdot 10⁻³) \text{ Дж} = -20 \text{ Дж}$

Работа газа отрицательна, так как объем газа уменьшается (внешние силы совершают работу над газом).

2. Изменение внутренней энергии для одноатомного идеального газа определяется формулой:

$ΔU = \frac{3}{2}νRΔT$

Из уравнения состояния идеального газа для изобарного процесса следует, что $pΔV = νRΔT$. Используя это соотношение, можно выразить изменение внутренней энергии через работу:

$ΔU = \frac{3}{2}pΔV = \frac{3}{2}A$

$ΔU = \frac{3}{2} \cdot (-20 \text{ Дж}) = -30 \text{ Дж}$

Внутренняя энергия газа уменьшилась, что соответствует понижению его температуры.

3. Количество теплоты, полученное или отданное газом, найдем из первого начала термодинамики:

$Q = ΔU + A$

$Q = -30 \text{ Дж} + (-20 \text{ Дж}) = -50 \text{ Дж}$

Знак "минус" означает, что газ отдает теплоту в окружающую среду.

Ответ: работа газа $A = -20$ Дж; изменение внутренней энергии $ΔU = -30$ Дж; количество теплоты $Q = -50$ Дж (газ отдает тепло).

б

Дано:

ν = 3 моль
Газ - идеальный одноатомный
p = 0,1 МПа
T₁ = 350 К
T₂ = 300 К
R ≈ 8,31 Дж/(моль·К)

p = 0,1 × 10⁶ Па = 10⁵ Па

Найти:

A - работа газа
ΔU - изменение внутренней энергии
Q - количество теплоты

Решение:

На графике p(T) показан процесс, в котором давление газа остается постоянным ($p = \text{const}$), а температура уменьшается. Следовательно, это изобарное охлаждение.

1. Изменение внутренней энергии для одноатомного идеального газа вычисляется по формуле:

$ΔU = \frac{3}{2}νR(T₂ - T₁)$

Подставим числовые значения:

$ΔU = \frac{3}{2} \cdot 3 \text{ моль} \cdot 8,31 \frac{\text{Дж}}{\text{моль} \cdot \text{К}} \cdot (300 \text{ К} - 350 \text{ К}) = 4,5 \cdot 8,31 \cdot (-50) \text{ Дж} \approx -1870 \text{ Дж} = -1,87 \text{ кДж}$

Внутренняя энергия газа уменьшилась, так как газ охладился.

2. Работу газа в изобарном процессе можно найти по формуле $A = pΔV$. Из уравнения состояния идеального газа ($pΔV = νRΔT$) работу можно выразить через изменение температуры:

$A = νR(T₂ - T₁)$

$A = 3 \text{ моль} \cdot 8,31 \frac{\text{Дж}}{\text{моль} \cdot \text{К}} \cdot (300 \text{ К} - 350 \text{ К}) = 3 \cdot 8,31 \cdot (-50) \text{ Дж} \approx -1247 \text{ Дж} \approx -1,25 \text{ кДж}$

Работа газа отрицательна, так как при охлаждении его объем уменьшается (происходит сжатие).

3. Количество теплоты, полученное или отданное газом, найдем из первого начала термодинамики:

$Q = ΔU + A$

$Q \approx -1870 \text{ Дж} + (-1247 \text{ Дж}) = -3117 \text{ Дж} \approx -3,12 \text{ кДж}$

Знак "минус" означает, что газ отдает теплоту в окружающую среду.

Ответ: работа газа $A ≈ -1,25$ кДж; изменение внутренней энергии $ΔU ≈ -1,87$ кДж; количество теплоты $Q ≈ -3,12$ кДж (газ отдает тепло).

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 2 расположенного на странице 295 к учебнику серии алгоритм успеха 2011 года издания для учащихся школ и гимназий.

Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №2 (с. 295), авторов: Грачев (Александр Васильевич), Погожев (Владимир Александрович), Салецкий (Александр Михайлович), Боков (Павел Юрьевич), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.