Электрические машины
1.)Какая работа совершается воздухом массой 87 кг при нагревании его от 10 до 30˚С?

2.)Какую работу совершил идеальный одноатомный газ, и как при этом изменилась его внутренняя энергия при изобарном нагревании 2 моль газа на 50К? Какое количество теплоты получил газ в процессе теплообмена?

1.) Для определения работы, совершаемой воздухом при его нагревании, мы можем использовать формулу:

Работа = масса × удельная теплоёмкость × изменение температуры

где:
масса - масса воздуха (87 кг),
удельная теплоёмкость - количество теплоты, необходимое для нагрева единицы массы вещества на 1 градус Цельсия (для воздуха при постоянном давлении она равна примерно 1000 Дж/(кг·°C)),
изменение температуры - разница между начальной (10˚C) и конечной (30˚C) температурами.

Теперь, заменим значения в формуле:

Работа = 87 кг × 1000 Дж/(кг·°C) × (30˚C - 10˚C)

Выполняем арифметические операции:

Работа = 87 кг × 1000 Дж/(кг·°C) × 20˚C

Работа = 1 740 000 Дж

Ответ: Работа, совершаемая воздухом массой 87 кг при нагревании его от 10 до 30˚С, равна 1 740 000 Дж.

2.) Для определения работы, совершенной идеальным одноатомным газом при изобарном нагревании, мы можем использовать следующую формулу:

Работа = давление × объем × изменение температуры

поскольку мы рассматриваем изобарное процесс, то давление остается постоянным. Таким образом,

Работа = давление × объем × изменение температуры

изменение температуры = 50 К,
количество газа (моль) = 2 моль.

Кроме того, внутренняя энергия газа может быть изменена только изменением его температуры и через теплообмен. Формула для изменения внутренней энергии газа при изобарном процессе:

Изменение внутренней энергии = количество вещества × универсальная газовая постоянная × изменение температуры

где:
количество вещества - количество газа (2 моль),
универсальная газовая постоянная - постоянная, которая равна примерно 8.314 Дж/(моль·К),
изменение температуры - снова 50 К.

Теперь, заменим значения в формулах:

Работа = давление × объем × изменение температуры

Работа = 1 атм × объем × 50 К

Изменение внутренней энергии = количество вещества × универсальная газовая постоянная × изменение температуры

Изменение внутренней энергии = 2 моль × 8.314 Дж/(моль·К) × 50 К

Для определения полученного количества теплоты в процессе теплообмена, мы будем использовать следующую формулу, которая связывает полученную работу и изменение внутренней энергии:

Полученная теплота = Произведенная работа + Изменение внутренней энергии

Теперь мы можем выполнять расчеты:

Полученная теплота = Работа + Изменение внутренней энергии

Полученная теплота = 1 атм × объем × 50 К + 2 моль × 8.314 Дж/(моль·К) × 50 К

Для завершения вычислений, вам нужно знать значение объема газа или уточнить информацию о взаимосвязи между объемом и давлением газа в этом конкретном примере. Если у вас есть такие данные, пожалуйста, предоставьте их, чтобы я мог продолжить расчеты.