Вариант 3, страница 73 - гдз по физике 10 класс дидактические материалы Марон, Марон

Авторы: Марон А. Е., Марон Е. А.
Тип: Дидактические материалы
Издательство: Дрофа
Год издания: 2014 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: белый молнии и вертолет
ISBN: 978-5-358-20020-3
Популярные ГДЗ в 10 классе
СР-19. Первый закон термодинамики. Самостоятельные работы - страница 73.
Вариант 3 (с. 73)
Условие. Вариант 3 (с. 73)
скриншот условия

Вариант 3
1. При изобарном охлаждении на 100 К внутренняя энергия одноатомного идеального газа уменьшилась на 1662 кДж. Рассчитайте работу, которую совершил при этом газ, и определите количество теплоты, которое было им передано окружающим телам.
2. При подведении к двум молям одноатомного идеального газа 300 Дж теплоты его температура увеличилась на 10 К. Какую работу при этом совершил газ?
Решение. Вариант 3 (с. 73)
1. Дано:
Процесс: изобарный, $p = \text{const}$
Газ: одноатомный идеальный
Охлаждение на: $100 \, \text{К}$
Уменьшение внутренней энергии: $1662 \, \text{кДж}$
$\Delta T = -100 \, \text{К}$
$\Delta U = -1662 \, \text{кДж} = -1662 \times 10^3 \, \text{Дж} = -1662000 \, \text{Дж}$
Найти:
$\text{A}$ — ?
$Q_{отд}$ — ?
Решение:
Изменение внутренней энергии $\Delta U$ одноатомного идеального газа и работа $\text{A}$, совершаемая им в изобарном процессе, связаны с изменением температуры $\Delta T$ следующими формулами:
$\Delta U = \frac{3}{2} \nu R \Delta T$
$A = \nu R \Delta T$
где $\nu$ — количество вещества газа, $\text{R}$ — универсальная газовая постоянная.
Из этих соотношений можно выразить работу через изменение внутренней энергии:
$A = \frac{2}{3} \Delta U$
Вычислим работу, совершенную газом:
$A = \frac{2}{3} \times (-1662000 \, \text{Дж}) = -1108000 \, \text{Дж} = -1108 \, \text{кДж}$.
Отрицательное значение работы означает, что внешние силы совершали работу над газом, сжимая его.
Для определения количества теплоты воспользуемся первым законом термодинамики:
$Q = \Delta U + A$
Здесь $\text{Q}$ — это количество теплоты, полученное газом. Подставим известные значения:
$Q = -1662000 \, \text{Дж} + (-1108000 \, \text{Дж}) = -2770000 \, \text{Дж} = -2770 \, \text{кДж}$.
Знак минус указывает на то, что газ не получал, а отдавал теплоту. Следовательно, количество теплоты, которое было передано газом окружающим телам $Q_{отд}$, равно модулю $\text{Q}$:
$Q_{отд} = |Q| = 2770 \, \text{кДж}$.
Ответ: работа, которую совершил газ, равна $-1108 \, \text{кДж}$; количество теплоты, которое было им передано окружающим телам, равно $2770 \, \text{кДж}$.
2. Дано:
Количество вещества: $\nu = 2 \, \text{моль}$
Газ: одноатомный идеальный
Подведенное количество теплоты: $Q = 300 \, \text{Дж}$
Увеличение температуры на: $\Delta T = 10 \, \text{К}$
Все данные уже представлены в системе СИ.
Найти:
$\text{A}$ — ?
Решение:
Согласно первому закону термодинамики, подведенное к газу количество теплоты $\text{Q}$ расходуется на изменение его внутренней энергии $\Delta U$ и на совершение газом работы $\text{A}$:
$Q = \Delta U + A$
Из этой формулы можно выразить работу, совершённую газом:
$A = Q - \Delta U$
Изменение внутренней энергии для одноатомного идеального газа вычисляется по формуле:
$\Delta U = \frac{3}{2} \nu R \Delta T$
где $\text{R}$ — универсальная газовая постоянная ($R \approx 8.31 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}$).
Рассчитаем изменение внутренней энергии:
$\Delta U = \frac{3}{2} \times 2 \, \text{моль} \times 8.31 \, \frac{\text{Дж}}{\text{моль} \cdot \text{К}} \times 10 \, \text{К} = 249.3 \, \text{Дж}$.
Теперь можем найти работу, совершенную газом:
$A = 300 \, \text{Дж} - 249.3 \, \text{Дж} = 50.7 \, \text{Дж}$.
Ответ: газ совершил работу $50.7 \, \text{Дж}$.
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 Вариант 3 расположенного на странице 73 к дидактическим материалам 2014 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 Вариант 3 (с. 73), авторов: Марон (Абрам Евсеевич), Марон (Евгений Абрамович), базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Дрофа.