Физика часть 1. Контрольная работа №1. Вариант №8

Дано:

Решение:

Найти:

Изменение внутренней энергии газа не зависит от типа процесса, а зависит только от начальной и конечной температуры газа.

Температуру можно выразить из уравнения Менделеева-Клапейрона:

Изменение внутренней энергии газа определяется выражением:

В данном случае

Подставим значения:

Работа сил давления газа зависит от процесса

По определению работа силы давления газа:

Процесс изотермический давление газа будет меняться. Выразим его из уравнения Менделеева-Клапейрона:

В ходе этого процесса будет постоянна и равна

Подставим в выражение для работы:

Работу газа на участке можно найти геометрически, как площадь под прямой т.к. давление на данном участке не меняется

Давление найдем, используя закон Бойля-Мариотта:

На участке газ работу не совершает, т.к. не происходит изменения объема

Найдем работу сил давления газа в ходе всего процесса:

Теплоту, переданную системе, найдем, используя первое начало термодинамики:

Подставим численные значения:

Ответ:

Задача 198

Идеальный газ совершает цикл Карно, КПД которого равен . Определить температуру нагревателя, если температура холодильника равна .

Дано:

Найти:

Решение:

КПД идеальной тепловой машины определяется выражением:

Выразим температуру нагревателя:

Подставим значения:

Ответ: