1. Определить изменение внутренней энергии 400 г неона при изменении температуры от 17°С до 117°С? 2. При изобарном нагреве воздушного шара объемом 20 м³ и температуре 27°С до 120° С воздуха выполнило работу 500 кДж. Найти давление воздуха в шаре?
3. С высоты 60 м падает серебряное тело. На сколько градусов нагреется тело при ударе о землю, если 65% потенциальной энергии превращается во внутреннюю.

Объяснение:

Задача 1

Дано:

m = 400 г = 400·10⁻³ кг

M = 20·10⁻³ кг/моль

i = 3 - число степеней свободы неона

t₁ = 17°C;              T₁  =   17 + 273 = 290 К

t₂ = 117°C;            T₂  = 117 + 273 = 390 К

______________________________

ΔU - ?

ΔU = (m/M)·(i/2)·R·ΔT

ΔU = (400/20)·(3/2)·8,31·(390-290) ≈ 25 кДж

Задача 2

Дано:

p - const

V = 20 м³

t₁ = 27°C;       T₁ = 27 + 273 = 300 К

t₂ = 120°C;     T₂ = 120 + 273 = 393 К

A = 500 кДж = 500 000 Дж

________________________

p - ?

По закону Гей-Люссака:

V₂ / V₁ = T₂/T₁

V₂ = V₁·(T₂/T₁) = 20·393/300 ≈ 26 м³

Работа:

A = p·ΔV

Давление:

p = A / ΔV = A / (V₂ - V₁) = 500 000 / (26 - 20) ≈ 83 кПа

Задача 3

Дано:

h = 60 м

η = 65%

с = 200 Дж / (кг·°С)

_________

Δt - ?

Потенциальная энергия:

Eп = m·g·h

Количество теплоты:

Q = η·A = η·m·g·h

Но:

Q = c·m·Δt

Приравняем:

c·m·Δt = η·m·g·h

Δt = η·g·h / c = 0,65·10·60 / 200 ≈ 2°C

Решение на фото