Номер 1, страница 272 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Авторы: Касьянов В. А.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2021 - 2025
Уровень обучения: углублённый
Цвет обложки: белый самолет и молнии изображены
ISBN: 978-5-09-103621-3
Популярные ГДЗ в 10 классе
Задачи. Параграф 55. Внутренняя энергия. 10. Термодинамика. Молекулярная физика - номер 1, страница 272.
№1 (с. 272)
Условие. №1 (с. 272)
скриншот условия

1. Воздух массой 87 кг нагревается от 10 до 30 °C. Определите изменение внутренней энергии воздуха. Молярную массу воздуха следует принять равной $2.9 \cdot 10^{-2}$ кг/моль, а воздух считать двухатомным (идеальным) газом.
Решение. №1 (с. 272)
Дано:
Масса воздуха, $m = 87$ кг
Начальная температура, $t_1 = 10$ °C
Конечная температура, $t_2 = 30$ °C
Молярная масса воздуха, $M = 2,9 \cdot 10^{-2}$ кг/моль
Воздух – двухатомный идеальный газ, число степеней свободы $i=5$
Универсальная газовая постоянная, $R \approx 8,31$ Дж/(моль·К)
Перевод в СИ:
Изменение температуры в Кельвинах равно изменению температуры в градусах Цельсия:
$ \Delta T = t_2 - t_1 = 30 \text{ °C} - 10 \text{ °C} = 20 \text{ °C} = 20 \text{ К} $
Найти:
Изменение внутренней энергии воздуха, $ \Delta U $.
Решение:
Изменение внутренней энергии идеального газа определяется по формуле:
$ \Delta U = \frac{i}{2} \nu R \Delta T $
где $ i $ – число степеней свободы (для двухатомного газа, каким мы считаем воздух, $ i=5 $), $ \nu $ – количество вещества, $ R $ – универсальная газовая постоянная, $ \Delta T $ – изменение абсолютной температуры.
Количество вещества $ \nu $ найдем через массу газа $ m $ и его молярную массу $ M $:
$ \nu = \frac{m}{M} $
Подставим выражение для количества вещества в формулу для изменения внутренней энергии:
$ \Delta U = \frac{i}{2} \frac{m}{M} R \Delta T $
Теперь подставим числовые значения в полученную формулу и произведем расчет:
$ \Delta U = \frac{5}{2} \cdot \frac{87 \text{ кг}}{2,9 \cdot 10^{-2} \text{ кг/моль}} \cdot 8,31 \frac{\text{Дж}}{\text{моль} \cdot \text{К}} \cdot 20 \text{ К} $
$ \Delta U = 2,5 \cdot \frac{87}{0,029} \cdot 8,31 \cdot 20 = 2,5 \cdot 3000 \cdot 8,31 \cdot 20 = 1 246 500 \text{ Дж} $
Результат удобно представить в мегаджоулях (МДж), зная, что $1 \text{ МДж} = 10^6 \text{ Дж}$:
$ \Delta U = 1 246 500 \text{ Дж} = 1,2465 \text{ МДж} \approx 1,25 \text{ МДж} $
Ответ: изменение внутренней энергии воздуха составляет приблизительно $1,25 \text{ МДж}$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 1 расположенного на странице 272 к учебнику 2021 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 №1 (с. 272), автора: Касьянов (Валерий Алексеевич), ФГОС (старый) углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.