Решить. Вопросы к термодинамике 10 класса. 1. При охлаждении металлической детали массой m с температуры

Svetlyy_Angel_6098

16

до u2. Найдите количество теплоты q, которое передается газу при данном процессе. Известно, что работа, совершаемая газом, равна w = 300 Дж, внутренняя энергия газа при начальном состоянии u1 = 1000 Дж, и конечном состоянии u2 = 1500 Дж.

1. Для решения данной задачи используем формулу для вычисления количества теплоты, выделяемой при охлаждении:
$$q=mc\mathrm{\Delta }t$$
где q - количество теплоты, m - масса детали, c - удельная теплоемкость металла, $\mathrm{\Delta }t=t1-t2$ - изменение температуры.

Первоначально найдём значение $\mathrm{\Delta }t$:
$$\mathrm{\Delta }t=t1-t2=420°C-t2$$

Затем подставим известные значения в формулу для q и найдём количество теплоты:
$$600кДж=2кг\times 880Дж/кг°C\times (420°C-t2)$$
$$600кДж=1760Дж/с\times (420°C-t2)$$
$$(420°C-t2)=\frac{600кДж}{1760Дж/с}$$
$$(420°C-t2)\approx 0.34с$$

Теперь найдём значение t2:
$$t2=420°C-0.34°C$$
$$t2\approx 419.66°C$$

Ответ: Значение t2 при охлаждении металлической детали составляет примерно 419.66°C.

2. Для вычисления количества теплоты, передаваемой газу при данном процессе, используем первый закон термодинамики:
$$Q=\mathrm{\Delta }U+W$$
где Q - количество теплоты, $\mathrm{\Delta }U$ - изменение внутренней энергии газа, W - работа, совершаемая газом.

Подставим известные значения в формулу и найдём количество теплоты:
$$Q=(u2-u1)+w$$
$$Q=(1500Дж-1000Дж)+300Дж$$
$$Q=800Дж$$

Ответ: Количество теплоты, передаваемое газу при данном процессе, равно 800 Дж.