학교에서 물리학을 가르치는 것의 중요성. 기체의 질량은 일정하다 주제: 내부 에너지

수업 목표:

교육적인:

1. 내부 에너지의 개념을 소개하고,
2. 분자 운동의 운동 에너지와 상호 작용의 잠재적 에너지의 합으로 신체 내부 에너지의 과학적 이데올로기 적 중요성을 밝히기 위해.
3. 학생들에게 내부 에너지를 변화시키는 두 가지 방법을 소개하고,
4. 품질 문제를 해결하는 방법을 배우십시오.

개발 중:

개발하다:

1. 이론 지식을 실무에 적용할 수 있는 능력
2. 관찰과 독립
3. 논리적 학습 활동을 통한 학생 생각

교육적인:

자연 현상의 통일성과 상호 연결에 대한 아이디어 형성을 계속하십시오.

강의 계획:

1. 신체의 내부 에너지 개념에 대한 분자 운동학적 해석.
2. 이상 기체의 내부 에너지 공식 유도
3. 내부를 변경하고 작업을 늘리는 방법

가설 수립 및 결론 도출, 질적 문제 해결

수업 유형:

새로운 자료를 학습합니다.

수업 형식: 결합.

복잡한 방법론적 지원, 멀티미디어 프로젝터, 컴퓨터, 스크린.

교수법.

1. 언어 적.
2. 비주얼.
3. 현실적인.

수업 중

주제: 내부 에너지

1. 조직적 순간.

2. 새로운 자료를 배운다.

내부 에너지. 이상 기체의 내부 에너지.

8학년부터 우리는 내부 에너지가 몸을 구성하는 입자(분자)들의 움직임과 상호작용의 에너지라는 것을 압니다.

동시에 우리는 단일 전체로서의 신체의 역학적 에너지를 고려에서 제외합니다 (우리는 신체가 주어진 기준 프레임에서 움직이지 않고 다른 신체와의 상호 작용의 잠재적 에너지가 0이라고 가정합니다).

따라서 우리는 분자의 무질서한 운동 에너지와 분자 간의 상호 작용에만 관심이 있습니다. 내부 에너지는 신체 상태의 함수입니다. 시스템의 온도 및 기타 매개변수에 따라 다릅니다.

내부 에너지는 U로 표시됩니다.

이상 기체의 내부 에너지.

이상 기체의 내부 에너지를 계산해 봅시다. 이상 기체는 분자의 상호 작용을 무시할 수 있는 매우 희박한 기체의 모델입니다. 이상 기체의 내부 에너지는 분자 운동의 운동 에너지로만 구성되며 운동의 평균 운동 에너지를 통해 쉽게 계산할 수 있습니다.

우리는 이미 분자 운동의 평균 운동 에너지를 알고 있습니다.

이 공식은 단원자 기체에만 해당됩니다.

가스 분자가 이원자(분자가 덤벨처럼 보임)인 경우 공식이 달라집니다.

에너지가 커진 이유는 이원자 분자가 앞으로 나아갈 뿐만 아니라 회전할 수 있다는 사실이라면 쉽게 설명됩니다. 회전은 분자의 평균 운동 에너지에도 기여한다는 것이 밝혀졌습니다.

분자의 회전 에너지에 대한 기여를 고려하는 방법은 무엇입니까?

분자의 각 운동 자유도에 대해 평균적으로 1/2 kT의 에너지가 있다는 자유도에 대한 에너지의 등분할에 대한 정리를 증명하는 것이 가능하다는 것이 밝혀졌습니다.

자유도는 무엇입니까?

분자의 종류	분자의 어떤 움직임이 가능합니까?	자유도 수
단원자 가스	모든 움직임은 x, y, z의 세 가지 독립적인 방향의 움직임의 합으로 나타낼 수 있습니다. 우리는 회전을 고려하지 않으므로 분자를 매트로 간주합니다. 점.	3 자유도
이원자 가스	병진 운동 외에도 분자는 두 축을 중심으로 회전할 수도 있습니다(모든 회전은 두 축을 중심으로 한 회전의 합으로 나타낼 수 있음). 우리는 분자를 따라 지나가는 축에 대한 회전을 고려하지 않으므로 분자는 매트를 고려합니다. 점. 우리는 분자에서 원자의 진동이 발생하지 않는다고 믿습니다.	3+2=5 자유도
기체 분자에는 3개 이상의 원자가 있습니다.	병진 운동(3 자유도)이 있고 3개의 축을 중심으로 회전이 가능합니다(3 자유도 추가). 원자의 진동은 없습니다.	3+3=6 자유도.

3. 질적 문제 해결

품질 문제 해결(제어)

1. 분자 산소는 0.8 m3의 부피를 가진 용기에 805 Pa의 압력에 있습니다.

isochoric 냉각을 사용하면 가스의 내부 에너지가 100kJ 감소합니다.

산소의 최종 압력은 얼마입니까?

O2
P1 \u003d 105 Pa
V = 상수
V = 0.8m3
유 = -100J
P2 - ?

압력 강하, P2 = P1 - P
i = 5 – 자유도 수
U1 = 5/2(p1V) ; U2 = 5/2(p2V)
U \u003d U1 - U2 \u003d 5/2 (V?p) \u003d\u003e
p=2U/5V
p2= p1- (2U/5V)
p2 = 105 Pa - (2 105J/5 0.8 m3) = 105 Pa - 0.5 105 Pa = 0.5 105 Pa = 5 104 Pa

답: p2 \u003d 5 104 Pa.

2. V 1과 V2 사이의 문이 열리면 볼륨이 V1인 두 방에 설정될 기압을 결정하십시오.

U= 1.25 x106J.

Clapeyron-Mendeleev 방정식의 적용을 위한 문제를 풀 때, 이 방정식이 이상 기체의 상태를 설명한다는 것을 잊어서는 안됩니다. 또한 이 섹션에서 사용된 모든 물리량은 통계적 특성을 갖는다는 점을 기억해야 합니다. 문제 해결을 시작할 때 좌표 축을 따라 적절한 변수를 사용하여 프로세스의 스케치 다이어그램을 그리는 것이 유용합니다.

기본 법칙과 공식

물질의 양	또는
Clapeyron-Mendeleev 방정식 (이상 기체 상태 방정식)
달튼의 법칙
분자 농도
기체 분자 운동 이론의 방정식
하나의 이상 기체 분자의 평균 운동 에너지(내부 에너지)
이상 기체 질량의 내부 에너지
메이어 방정식
몰 열용량 및 특정 열용량과의 관계
열역학 제1법칙
공정에서 가스 팽창 작업:
단열
등온
등압
단열 과정에서 기체 매개변수와 관련된 푸아송 방정식	;
엔트로피 변화
열효율 카르노 사이클

문제 해결의 예

실시예 4산소 질량 320g. 일정한 압력으로 가열 300K~ 전에 310K.기체가 흡수한 열량, 내부 에너지의 변화 및 기체의 팽창 일을 결정하십시오.

주어진: m=320g=0.32kg; T 1 = 300K; T 2 = 310K

찾다: Q, ΔU, A

솔루션: 일정한 압력에서 기체를 가열하는 데 필요한 열량은 I 열역학 법칙을 사용하여 결정됩니다.

숫자 값을 대체하고 이를 고려하여 , 우리는

등압 과정에서 가스 팽창 작업:

(5)

그런 다음 (4)에서 항 (5)로 항을 빼면 다음을 얻습니다.

(3)에 대입하면 다음을 찾습니다.

시험: Q= ∆U+A; 2910제이= (2080 +830) 제이

답변: Q = 2910J; Δ U = 2080J; A = 830J

실시예 5. 온도에서 한 산소 분자의 회전 운동의 평균 운동 에너지를 구하십시오. T=350K, 질량을 가진 모든 산소 분자의 회전 운동의 운동 에너지뿐만 아니라 4g.

주어진: T=350K; m = 4g = 4 10 -3 kg; M = 32kg/kmol

찾다: b ε vrñ 0 ; E 스퀘어

결정:기체 분자의 각 자유도에 대해 동일한 평균 에너지가 있습니다. 여기서 케이- 볼츠만 상수; 티기체의 절대온도이다. 이원자 분자의 회전 운동 때문에 O2 2 자유도에 해당하면 산소 분자의 회전 운동의 평균 에너지는

어디 없음- 아보가드로 수 V = m/m- 물질의 양.

이것을 (3)에 대입하면, 우리는 N = N A m/M.

이제 이것을 (2)로 대체합니다.

E qr = N á ε vrñ 0 = N A (m/M)아 ε vrñ 0 .

숫자 값을 대체하면 다음을 얻습니다.

E KVR \u003d 6.02 10 -23 mol -1 4.83 10 -21 J 4 10 -3 kg / (32 10 -3 kg / mol) \u003d 364J.

답변:á ε vrñ 0 = 4.83 10-21J; 전자 qr \u003d 364J

실시예 6엔트로피는 어떻게 변할까요? 2g수소 점유 부피 40리터온도에서 270K일정한 온도에서 압력이 2배가 되면 온도가 320K일정한 볼륨으로.

주어진: m=2g=2 10-3kg; M=2kg/kmol; V \u003d 40l \u003d 4 10 -2 m 3.

T 1 = 270K; T2=320K; P 2 \u003d 2P 1

찾다: Δ 에스

결정:엔트로피의 변화는 다음 공식에 의해 결정됩니다.

어디 dQ과정에서 발생하는 열의 양입니다.

조건에 따른 엔트로피의 변화는 두 가지 과정으로 인해 발생합니다.

1) 등온 및 2) 등코릭. 그 다음에:

열량 dQ 1그리고 2분기우리는 이러한 과정에 대한 열역학 제1법칙에서 다음을 찾습니다.

1) dQ 1 = PdV(왜냐하면 dT=0~을 위한 T=상수)

P 우리는 Clapeyron-Mendeleev 방정식에서 찾습니다.

그 다음에 그리고

왜냐하면 ~에 T=상수, P 1 V 1 \u003d P 2 V 2

2) (왜냐하면 dV=0그리고 dA=0~에 V=상수)

그리고

;

숫자 값을 대입하면 다음을 얻습니다.

답변: Δ S = -2.27J/K

독립 솔루션을 위한 작업

51. 용량이 있는 용기에 10리터 27°C의 온도에서 압축 공기가 있습니다. 약간의 공기가 빠져나간 후 압력은 다음과 같이 떨어졌습니다. 2 10 5 Pa. 방출된 공기의 질량을 결정하십시오. 이 과정은 등온으로 간주됩니다.

52. 정상적인 조건에서 혼합물의 부피는 얼마입니까? 4kg헬륨과 4kg질소?

53. 구 모양의 용기에서 반경은 다음과 같습니다. 0.2m, 이다 80g질소. 용기의 벽이 압력을 견딜 수 있다면 어떤 온도까지 용기를 가열할 수 있습니까? 7 10 5 파.

54. 27°C 및 압력에서 12 10 5 파수소와 질소 혼합물의 밀도 10g/dm3. 혼합물의 몰 질량을 결정하십시오.

55. 용량이 있는 용기에 5리터~이다 2kg수소와 1kg산소. 주위 온도가 7°C인 경우 혼합물 압력을 결정하십시오.

56. 이상기체압 2MPa, 분자의 농도 2 10 3cm -3. 한 분자의 병진운동의 평균 운동에너지와 기체의 온도를 구하라.

57. 2원자 기체의 한 분자의 회전 운동의 평균 운동 에너지를 결정하십시오. 1kmole이 가스 6.02J.

58. 에 포함된 모든 분자의 회전 운동의 평균 운동 에너지를 구하십시오. 0.25g 27°C에서 수소.

59. 온도에서 이상 기체 분자의 농도 결정 350K그리고 압력 1.0MPa.

60. 분자의 병진 운동의 평균 운동 에너지가 이상 기체의 온도를 결정한다면 2.8 10 -19 J.

61. 내부 에너지의 증가와 팽창 일 찾기 30g부피가 5배 증가하면 일정한 압력에서 수소. 초기 온도 270K.

62. 질소 질량 1kg, 온도에 있는 300K압축: a) 등온; b) 단열적으로 압력을 10배 증가시킵니다. 두 경우 모두 압축에 소요된 작업을 확인합니다. 보고해야 하는 열량 1몰작업을 수행하는 산소 10J: a) 등온 과정에서; b) 등압으로?

63. 질량이 있는 이산화탄소에 얼마나 많은 열을 가해야 하는지 결정 440g그것을 데우다 10K: a) isochoric, b) isobaric.

64. 가열할 때 0.5kmol질소가 옮겨졌다 1000J따뜻함. 일정한 압력에서 팽창 일을 결정하십시오.

65. 부피를 차지하는 기체 10리터압력을 받고 0.5MPa, 에서 등압 가열되었다 323K~ 전에 473K. 가스를 팽창시키는 일을 찾으십시오.

66. 부피를 차지하는 가스 12리터압력을 받고 0.2MPa. 기체가 등압 가열된 경우 기체가 한 일을 결정하십시오. 300K~ 전에 348K.

67. 단열 팽창 0.5로 내부 에너지의 일과 변화 구하기 킬로그램부피가 5배 증가하면 공기. 초기 온도 17°C

68. 보고된 열량 결정 14g질소가 등압으로 가열된 경우 37°C~ 전에 187°C.. 그는 어떤 일을 할 것이며 그의 내부 에너지는 어떻게 변할 것입니까?

69. 볼륨이 몇 배 증가합니까? 2몰온도에서 등온 팽창 중 수소 27°C, 열이 소비된 경우 8kJ.

70. isochoric 가열 중에 다음과 같은 방법으로 기체의 몰 질량을 결정합니다. 10°C 20g가스가 필요합니다 680J열 및 등압에서 1050J.

71. 엔트로피의 변화는 무엇입니까 10g등각 가열 중 공기 250K~ 전에 800K?

72. 질량이 있는 수소의 등압 팽창으로 20g볼륨이 3배가 되었습니다. 이 과정에서 수소 엔트로피의 변화를 결정하십시오.

73. 등코리크 가열로 480g산소 압력 증가 5 한번. 이 과정에서 엔트로피의 변화를 찾으십시오.

74. 헬륨의 부피, 질량 1kg, 증가 4 시간: a) 등온 b) 단열. 이 과정에서 엔트로피 변화는 무엇입니까?

75. 가열했을 때의 엔트로피 변화 구하기 1kg에서 물 0°C~ 전에 100°C그런 다음 같은 온도에서 증기로 바꾸는 것입니다.

76. 등온 팽창 동안 엔트로피는 어떻게 변할 것인가 0.1kg산소, 부피가 다음에서 변경되는 경우 5리터~ 전에 10리터?

77. 등압 가열 중 엔트로피의 변화 결정 0.1kg질소 17 °С~ 전에 97°C .

78. 온도의 얼음 -30°C,증기로 변합니다. 이 과정에서 엔트로피의 변화를 결정하십시오.

79. 엔트로피의 변화는 무엇입니까 10g등압 팽창 동안의 공기 3리터~ 전에 8리터.

1. 엔트로피의 변화는 무엇입니까 20g등압 냉각 중 공기 300K~ 전에 250K?

정성적 과제

81. 가스의 부피가 감소했습니다. 3 시간과 온도가 증가했습니다. 2 타임스. 기체의 압력은 얼마나 증가했습니까? 기체를 이상적이라고 생각하십시오.

82. 압축된 스프링을 산에 녹였습니다. 스프링의 탄성 변형의 위치 에너지는 얼마였습니까?

83. 우리는 수소로 채워진 풍선의 양력을 설명하기 위해 두 가지 옵션을 제공합니다. 첫 번째 - 리프팅 힘 - 아르키메데스의 힘에 따르면. 두 번째에 따르면 양력은 볼의 상단과 하단의 압력 차이로 인해 발생합니다. 이러한 설명은 어떻게 다른가요?

84. 기체의 등온 팽창이 열량을 가했을 때만 가능한 이유를 설명하십시오.

85. 히터에서 작동유체로 전달된 모든 열이 유용한 일로 바뀌는 과정이 있습니까?

86. 기체의 모든 내부 에너지를 기계적 일로 변환할 수 있습니까?

87. 가연성 혼합물의 폭발 연소 중에 내연 기관의 효율이 급격히 떨어지는 이유는 무엇입니까?

88. 작동하는 냉장고의 문이 열려 있으면 방의 온도가 어떻게 변합니까?

89. 이원자 가스가 가열되면 고온에서 열용량이 급격히 증가하고 이후에 감소합니다. 다원자 가스에 대해서도 유사한 의존성이 관찰됩니다. 이것을 어떻게 설명할 수 있습니까?

90. 어떤 기체는 상태 I에서 II로 처음에는 등각선을 따라, 그 다음에는 등압선을 따라 통과합니다. 다른 경우에는 먼저 등압선을 따라, 그 다음 등각선을 따라. 두 경우 모두 동일한 작업이 수행됩니까?

91. 자동차 휠 타이어에 공기를 주입할 때 펌프가 뜨거워지는 이유는 무엇입니까?

92. 같은 온도의 금속과 나무를 만졌을 때 다른 느낌이 나는 이유는 무엇입니까?

93. 종이컵에 물을 끓일 수 있습니까?

94. 뜨거운 난로 위의 물방울이 뜨거운 난로보다 더 오래 "살아있는" 이유는 무엇입니까?

95. 왜 주전자의 물이 끓기 전에 "소음"이 나는가요?

96. 왜 물은 뚜껑이 없는 용기보다 뚜껑이 있는 용기에서 더 빨리 끓나요?

97. 지구 대기권의 풍선이 무한대로 올라갈 수 있습니까?

98. 물이 가득 찬 그릇에 얼음 조각이 떠 있습니다. 얼음이 녹으면 물이 넘칠까?

99. 나무 연필은 왜 물에 수평으로 뜨나요? 무게가 한쪽 끝에 부착되어 있으면 수직으로 뜨는 이유를 설명하십시오.

100. 동일한 리드 볼을 물과 같은 부피의 용기에 내립니다. 한 그릇에 담긴 물의 온도는 5°C, 그리고 다른 50°C어느 배에서 공이 가장 빨리 바닥에 닿을까요?

시험 문제

21. 원자, 분자, 이온이란 무엇입니까?

22. 열역학 시스템이란 무엇입니까?

23. 상태 매개변수란 무엇입니까?

24. 열역학 시스템의 어떤 상태를 평형, 비평형이라고 합니까?

25. 이상기체란?

26. 상태 방정식의 특징은 무엇입니까?

27. Maxwell의 분포 법칙을 정의하십시오.

28. 볼츠만 분포 법칙이란 무엇입니까?

29. 가장 가능성 있는 속도의 특징은 무엇입니까?

30. 산술 평균 속도는 얼마입니까?

31. 열이란 무엇입니까?

32. 열역학 제1법칙을 정의하십시오.

33. 어떤 아이소프로세스를 알고 있습니까?

34. 등온 과정이란 무엇입니까?

35. isochoric 및 isobaric 프로세스의 가스 작업을 계산하는 방법은 무엇입니까?

36. 단열 과정의 정의를 제공하십시오.

37. Mayer 방정식으로 연결된 물리적 매개변수는 무엇입니까?

38. 신체의 열용량, 비열 및 몰 열용량은 얼마입니까?

39. 열역학 제2법칙은 무엇을 말합니까?

40. 열기관의 효율을 높이는 방법은 무엇입니까?

9.5 열용량

1) 6 * 5 * 3 m 크기의 방에서 공기 온도는 101 kPa의 압력에서 27 0 C입니다. 동일한 압력에서 온도를 17 0 C로 낮추기 위해 이 공기에서 얼마나 많은 열을 제거해야 하는지 구하십시오.

공기의 평균 비열용량은 1.004kJ/(kg·K)입니다. 실내 공기의 질량은 일정하다고 가정합니다. 답: 1.06MJ.

2) 실린더에 포함된 질소에서 17000kJ의 열이 제거됩니다. 동시에 온도는 800에서 200 ° C로 떨어집니다. 풍선에 포함 된 질소의 질량을 찾으십시오. 답: 34.6kg.

3) 관형 에어히터에서 공기는 10~90℃의 일정한 압력으로 가열된다. 210MJ/h의 열이 공급될 때 에어히터를 통과하는 공기의 질량유량을 구하라.

답: 2610kg/h.

4) 200℃에서 800℃까지 일정한 부피의 질소 10kg을 가열하는 데 필요한 열량을 구하십시오. 답: 4.91MJ.

5) 연료 연소 생성물이 1100에서 300℃로 냉각될 때의 평균 등압 및 등코릭 몰 열용량을 구하십시오. 이러한 연소 생성물의 성분들의 몰 분율은 다음과 같습니다. ; ; .

답: J / (mol K); J / (몰 K).

6) 온도가 600℃에서 2000℃로 올라갈 때 일정한 압력에서 산소의 평균 비열용량을 구하라.

답: 1.1476kJ/(kg·K).

7) 온도가 200 0 С에서 1000 0 С로 올라갈 때 이산화탄소의 평균 몰 등압 열용량을 구하십시오.

답: 52.89kJ/mol.

8) 용량 12.5 m 3 의 실린더에 들어 있는 공기가 온도 20 0 C, 압력 1 MPa에서 180 0 C로 가열되었습니다. 공급된 열을 구하십시오. 답: 17.0MJ.

9) 1200 ... 1800 0 С의 온도 범위에서 산소의 평균 비등양성 및 등압 열용량을 구하십시오.

답: 0.90kJ/(kg·K); 1.16kJ/(kg·K).

10) 0 ~ 1000 0 C로 가열될 때 산소의 평균 몰 등양성 열용량을 구하십시오. 답: 25.3 kJ / (kg·K).

11) 일정한 부피로 열을 공급한 결과 무게가 3kg인 질소와 무게가 2kg인 산소로 구성된 혼합물의 온도는 100에서 1100℃로 상승합니다. 공급되는 열량을 결정합니다. 답: 4.1 MJ.

12) 엔진 실린더의 가솔린 ​​연소 생성물의 몰 단위 조성은 다음과 같습니다. \u003d 71.25; =21.5; =488.3; =72.5. 이 가스의 온도는 800 0 C, 환경은 0 0 C입니다. 가솔린의 발열량이 43950 kJ/kg인 경우 배기 가스의 열 손실 비율을 결정하십시오.

13) 가스 혼합물은 이산화탄소 2kg, 질소 1kg, 산소 0.5kg으로 구성됩니다. 온도 범위 200 ... 800 0 C에서 혼합물의 평균 몰 등압 열용량을 찾으십시오. 답: 42.86 J / (mol K).

14) 1100에서 300℃로 냉각될 때 연료 연소 생성물의 평균 등압 및 등온 몰 열용량을 구하십시오. 이러한 연소 생성물 성분의 몰 분율은 다음과 같습니다. = 0.09; =0.083; =0.069; =0.758. 답: 32.3 J / (mol K); 27.0J/(mol·K).

15) 내연 기관의 배기 가스 구성 (몰)은 다음과 같습니다. \u003d 74.8; =68; =119; =853. 이들 기체의 온도가 380℃에서 20℃로 낮아질 때 이 기체에서 방출되는 열의 양을 구하십시오.

9.6 기체의 열역학적 과정

1) 압력을 0.1에서 0.5 MPa로 증가시키기 위해 용량이 0.8 m 3 인 실린더에 포함된 이산화탄소에 가해져야 하는 열량은 = 838 J/(kg·K)라고 가정합니다. 답: 1.42MJ.

2) 0.3 MPa의 압력과 15 ℃의 온도에서 100 리터의 용량을 가진 실린더의 공기에 148.8 kJ의 열이 공급됩니다. 비열용량 = 752 J/(kg·K)인 경우 풍선의 최종 온도와 기압을 구하십시오. 답: 560 0 С; 0.87MPa

3) 초기 조건의 공기 V 1 \u003d 0.05 m 3, T 1 \u003d 850 K 및 피\u003d 3 MPa는 일정한 압력에서 V 2 \u003d 0.1 m 3의 부피로 팽창합니다. 최종 온도, 공급된 내부 에너지의 변화열, 부피를 변화시키기 위해 한 일을 구하십시오. 답: 1700K; 619kJ; 150kJ; 469kJ.

짓다 프로세스 차트

짓다 프로세스 차트, 좌표 p, T 및 V, T에서 이상 기체와 함께 발생합니다. 기체의 질량은 일정합니다.

짓다 프로세스 차트, 좌표 p, T 및 p, V에서 이상 기체와 함께 발생합니다. 기체의 질량은 일정합니다.

짓다 프로세스 차트, 좌표 V, T 및 p, V에서 이상 기체와 함께 발생합니다. 기체의 질량은 일정합니다.

짓다 프로세스 차트

짓다 프로세스 차트, 좌표 p, V 및 p, T에서 이상 기체와 함께 발생합니다. 기체의 질량은 일정합니다.

짓다 프로세스 차트
짓다 프로세스 차트, 좌표 p, T 및 V, T에서 이상 기체와 함께 발생합니다. 기체의 질량은 일정합니다.

짓다 프로세스 차트, 좌표 p, V 및 T, V에서 이상 기체와 함께 발생합니다. 기체의 질량은 일정합니다.

좌표 p, T 및 V, T에서 이상 기체로 발생하는 과정의 그래프를 플로팅합니다. 기체의 질량은 일정합니다.

상태 2와 상태 4가 동일한 등온선에 있는 경우 상태 2의 이상 기체 온도를 결정하십시오. 상태 1 및 3의 온도 T1 및 T3이 알려져 있습니다.

[µ §]
이상 기체는 온도 T1의 상태 1에서 온도 T2의 상태 2, 온도 T3의 상태 3으로 차례로 이동하여 상태 1로 되돌아갔다. 그림과 같이 상태 변화 과정이 발생하면 온도 T3를 구하고, T1 및 T2가 알려져 있습니다.

1몰의 이상 기체는 p-V 좌표로 표시된 열 과정 1 ЁC 2 ЁC 3 ЁC 4 ЁC 1에 관여합니다. 선분 1 ЁC 2 및 3 ЁC 4의 연속은 원점을 통과하고 곡선 1 ЁC 4 및 2 ЁC 3은 등온선입니다. V-T 좌표에서 이 과정을 그리고 볼륨 V1 및 V2 = V4가 알려진 경우 볼륨 V3을 찾으십시오.

[µ §]
한 두더지 이상 기체, 상태 1에서 상태 2로 이동합니다. 이 과정에서 기체의 최대 온도 Tmax를 결정합니다.

피스톤 아래의 실린더에 들어있는 20g의 헬륨이 부피가 32리터이고 압력이 4×105Pa인 상태에서 부피가 9리터이고 압력이 15.5×105Pa인 상태로 무한히 천천히 이동합니다. 최고 온도는 무엇입니까 이 과정에서 가스, 공정 부피에 대한 가스 압력 의존성 그래프가 직선으로 표시된다면?

[µ §]
질량이 일정한 이상 기체의 상태 변화가 그림에 나와 있습니다. 지점 1에서 가스 온도 T0. 점 2, 3, 4에서 가스 온도를 결정합니다.

[T2=3T0; Т3=6T0; Т4=2T0]
p-V 다이어그램은 기체가 압력이 p0이고 부피가 V0인 상태 1에서 압력이 p0/2이고 부피가 2V0인 상태 2로 이동하는 기체 팽창 과정의 그래프를 보여줍니다. p-T 및 V-T 다이어그램에 해당 프로세스 그래프를 그립니다.

2. 열역학의 기초
a) 단원자 기체의 내부 에너지

µ § U ЁC 내부 에너지(J)

B) 열역학 연구

µ § A ЁC 작업(J)

µ § µ § - 볼륨 변화

µ § - 온도 변화

B) 열역학 제1법칙

µ § ДU ЁC 내부 에너지 변화

µ § Q ЁC 열량

µ § - 가스에 대한 외력의 작용

µ § - 외부 힘에 대한 가스 작업

D) 열기관의 효율

µ § h ЁC 성능 계수(COP)

A ЁC 엔진이 하는 일

Q1 EC 열량히터에서 받은

µ § Q2 ЁC 열량냉장고로 옮겼다

µ § T1 ЁC 히터 온도

Т2 ЁC 냉장고 온도

D) 열량

µ § Q ЁC 열량(J)

µ § 열 균형 방정식

Q1 EC 열량더 뜨거워진 몸에 의해 주어진다.

Q2 ЁC는 더 차가운 물체가 받는 열량입니다.

정상 대기압에서 내부 에너지가 600J인 경우, 단원자 이상 기체가 차지하는 부피는 얼마입니까?

내부 에너지가 300J인 경우 27°C의 온도에서 2리터 용량의 용기에서 이상 기체 분자의 농도를 찾으십시오.

피스톤 아래에 있는 수소의 질량 원통형 용기에피스톤의 일정한 압력에서 250K에서 680K로 가열하면 가스가 400J와 동일한 작업을 수행한다면?

isochoric 냉각으로 내부 에너지가 350J 감소했습니다. 이 경우 기체는 어떤 일을 했습니까? 가스에 의해 주변 물체에 얼마나 많은 열이 전달되었습니까?

단원자 이상 기체는 어떤 일을 했으며 50K당 2mol의 양으로 기체를 등압 가열하는 동안 내부 에너지는 어떻게 변했습니까? 열교환 과정에서 기체가 받은 열량은 얼마입니까?

100K의 등압 냉각으로 단원자 이상 기체의 내부 에너지는 1662kJ 감소했습니다. 가스는 어떤 일을 했으며 주변 물체에 얼마나 많은 열이 전달되었습니까?

[-1108kJ; -2770J]
기체의 단열압축시 200J의 일을 하였는데 이 경우 기체의 내부에너지는 어떻게 그리고 얼마나 변하였는가?

단열 과정에서 가스는 150J의 일을 했으며 내부 에너지는 어떻게 그리고 얼마나 변했습니까?

[-150J]
10K의 등압 가열에서 질량이 320g인 산소는 어떤 일을 할까요?

온도가 10K 증가하면서 질량이 2kg인 수소의 내부 에너지 증가를 계산하십시오. 1) 등변성; 2) 등압.

무게가 160g이고 온도가 27 ° C인 산소의 부피는 등압 가열 중에 두 배가됩니다. 팽창 중 기체의 일, 가열 산소에 들어간 열량, 내부 에너지의 변화를 찾으십시오.

500K당 800mol의 가스를 등압 가열하기 위해 9.4MJ의 열량이 주어졌습니다. 가스의 일과 내부 에너지의 증가를 결정하십시오.

1리터 용량의 실린더에 107Pa의 압력과 300K의 온도에서 산소가 들어 있습니다. 8.35kJ의 열량이 가스에 공급됩니다. 가열 후 가스의 온도와 압력을 결정하십시오.

이상기체에 125kJ의 열을 가하면 기체는 외력에 대해 50kJ의 일을 한다. 열량을 추가하기 전의 에너지가 220kJ와 같다면 가스의 최종 내부 에너지는 얼마입니까?

무게 32g의 산소가 17℃의 온도에서 0.1MPa의 압력으로 밀폐된 용기에 있습니다. 가열 후, 용기의 압력은 2배가 되었습니다. 찾기: 1) 용기의 부피; 2) 가스가 가열되는 온도; 3) 가스에 전달되는 열의 양.

가열 전의 온도가 27℃인 14g의 분자 질소 부피를 등압으로 2배 증가시키는 데 필요한 열량은 얼마입니까?

공기의 단열 팽창으로 500J의 일을 하였다 공기의 내부 에너지 변화는?

[-500J]
압축기 실린더에서 헬륨 8몰의 단열 공기 압축으로 1kJ의 작업이 수행되었습니다. 가스 온도의 변화를 결정하십시오.

정상 조건에서 산소 O2 64g의 단열 팽창으로 가스 온도가 2배 증가했습니다. 찾기: 내부 에너지의 변화; 가스 팽창 작업.

[-11.3kJ; 11.3kJ]
단열 팽창의 결과로 무게가 1.4kg인 질소의 온도는 20℃ 떨어졌습니다. 팽창하는 동안 기체가 하는 일은 무엇입니까?

분자 산소는 정상적인 조건에서 2m3의 부피를 차지합니다. 가스가 환경과의 열교환 없이 압축되면 50.5kJ의 일을 합니다. 산소의 최종 온도는 얼마입니까?

[T1(1+ 2A / 5p1V1) = 300.3K]

무게가 87kg인 공기를 10°C에서 30°C로 가열합니다. 공기의 내부 에너지 변화를 결정하십시오. 공기의 몰 질량은 2.910 -2 kg / mol과 같아야하며 공기는 이원자 (이상적인) 가스로 간주되어야합니다.

초기 부피 10리터에서 최종 부피 15리터로 기체의 등압 팽창 동안 헬륨의 내부 에너지 변화를 찾으십시오. 가스 압력 104 Pa.

분자 산소는 부피가 0.8m 3 인 용기에서 105Pa의 압력을 받고 있습니다. 등각 냉각으로 가스의 내부 에너지는 100kJ 감소합니다. 산소의 최종 압력은 얼마입니까?

두 개의 우주선이 도킹할 때 해당 구획이 서로 연결됩니다. 첫 번째 구획의 부피는 12m3, 두 번째 구획은 20m3입니다. 구획의 압력과 공기 온도는 각각 0.98105Pa 및 1.02105Pa, 17oC 및 27oC입니다. 결합된 모듈에 어떤 기압이 설정됩니까? 그 안의 공기 온도는 어떻게 될까요?

27°C에서 단원자 기체 10몰의 내부 에너지는 얼마입니까?

무게가 200g인 헬륨의 내부 에너지는 온도가 20°C 증가할 때 얼마나 변합니까?

[12.5kJ에서]
100kPa의 압력에서 부피가 60m3인 풍선을 채우는 헬륨의 내부 에너지는 얼마입니까?

2몰의 이상 기체를 300K에서 원래 부피의 절반으로 등온 압축합니다. 가스는 어떤 일을 하나요? 다이어그램 p, V에서 고려된 프로세스를 정성적으로 묘사하십시오.

[-3.46kJ]
어떤 과정에서 가스는 5MJ에 해당하는 일을 했으며 내부 에너지는 2MJ 감소했습니다. 이 과정에서 기체에 전달되는 열량은 얼마입니까?

300J의 열을 기체에 전달할 때 내부 에너지는 100J 감소했습니다. 기체는 어떤 일을 했습니까?

단원자 이상 기체 0몰을 50°C로 가열합니다. 공정은 등압입니다. 가스가 받는 열량은 얼마입니까?

단원자 이상 기체는 히터에서 2kJ의 열 에너지를 받았습니다. 그의 내부 에너지는 얼마나 변했습니까? 공정은 등압입니다.

[1200J에서]
200J의 열이 기체로 전달되고 기체는 외력에 대해 200J의 일을 합니다. 기체 내부 에너지의 변화는 얼마인가?

[50kJ당]
135kJ의 열량을 받고 100kJ의 일을 한 가스의 내부 에너지는 얼마나 변했습니까?

[35kJ에서]

기체에 대한 작업은 25kJ였습니다. 이 과정에서 가스가 열을 받거나 방출했습니까? 열량은 정확히 얼마입니까?

[-50kJ]
무게가 280g인 질소를 일정한 압력에서 1000C까지 가열했습니다. 팽창 일을 결정합니다.

300K에서 393K로 등압 가열하는 동안 20리터의 가스가 팽창하는 일을 결정하십시오. 가스 압력은 80kPa입니다.

질량이 3.47kg인 기체를 159K에서 등압 가열하면 144kJ가 일을 했습니다. 기체의 몰 질량을 구하시겠습니까? 이 가스는 무엇입니까?

피스톤 아래 실린더에 산소가 있습니다. 정의하다 그 질량, 산소가 273K에서 473K로 가열될 때 한 일은 16kJ인 것을 안다면. 마찰을 무시하십시오.

기체에 20kJ의 열을 가하고 30kJ의 일을 했다면 기체의 내부 에너지는 얼마나 변했습니까?

[50kJ당]
기체에 대한 일은 75kJ인 반면 내부 에너지는 25kJ 증가했습니다. 이 과정에서 가스가 열을 받거나 방출했습니까? 열량은 정확히 얼마입니까?

가스의 내부 에너지가 45kJ 증가하고 가스가 65kJ의 일을 하려면 얼마나 많은 열이 가스에 전달되어야 합니다.

500K당 800mol의 물질량을 가진 기체의 등압 가열에 대해 그는 9.4MJ의 열량을 받았습니다. 가스의 일과 내부 에너지의 증가를 결정하십시오.

피스톤 아래의 실린더에는 1.25kg의 공기가 있습니다. 일정한 압력에서 40C로 가열하기 위해 5kJ의 열이 소비되었습니다. 공기의 내부 에너지 변화를 결정하십시오(M = 0.029kg/mol).

3 기압의 일정한 압력에서 팽창하는 가스에 의해 수행되는 작업. 3 l의 부피에서 18 l의 부피로? 5~150℃의 등압 가열 하에서 6kg의 공기가 팽창하면 어떤 일이 일어날까요?

1.2×105 Pa의 일정한 압력에서 풍선이 1리터의 부피에서 3리터의 부피로 팽창되었습니다. 어떤 작업을 수행했습니까?

5g의 헬륨을 단열압축하면 249.3J의 일을 하게 되는데 초기온도가 293K라면 헬륨의 온도는 얼마인가? 헬륨의 몰 질량은 4 10 ЁC3kg / mol입니다.

피스톤 짐을 실은, 질량이 50kg이고 바닥 면적이 0.01m2인 기체는 가스가 가열되는 실린더에 있습니다. 피스톤이 천천히 올라가고 가스의 양이 2리터 증가합니다. 기체가 한 일을 계산하십시오.

500K에서 800몰의 기체를 등압 가열하는 경우 열량은 9.4MJ라고 들었습니다. 기체의 내부 에너지 변화를 결정하십시오.

60J의 에너지는 3 x 104Pa의 일정한 압력에서 팽창과 함께 가스 가열에 소비되었습니다. 가스의 부피는 가열하는 동안 1.5리터 증가했습니다. 기체의 내부 에너지는 어떻게 변했습니까?

1몰의 이상기체는 상태 1에서 상태 2로 등분선적으로 이동하는 반면 압력은 1.5배 감소합니다. 그런 다음 가스는 300K의 초기 온도까지 등압 가열되었습니다. 전환의 결과로 가스에 의해 수행된 작업은 무엇입니까?

1몰의 이상 기체는 두 개의 등압선과 두 개의 등압선으로 구성된 폐쇄 과정을 완료합니다. 점 1의 온도는 T1과 같고 점 3의 온도는 C T3와 같습니다. 점 2와 4가 동일한 등온선에 있는 경우 사이클당 기체가 한 일을 결정하십시오.

1몰의 이상기체는 온도 T1에서 피스톤 아래 실린더에 있습니다. 일정한 압력의 가스는 온도 T3까지 가열됩니다. 다음으로 가스는 일정한 압력으로 냉각되어 부피가 원래 값으로 감소합니다. 마지막으로 일정한 부피에서 기체는 원래 상태로 돌아갑니다. 이 과정에서 기체가 하는 일은?

그림은 이상 기체에서 발생하는 두 개의 닫힌 과정을 보여줍니다. 1 ЁC 2 ЁC 3 ЁC 1 및 3 ЁC 2 ЁC 4 ЁC 3. 이 중 기체가 작용하는 것은 무엇입니까?

[3 Q 2 Q 4 - 3 진행 중]
질량 m 이상 기체온도에 있는 은 압력이 n번 떨어지도록 등각적으로 냉각됩니다. 그러면 기체는 일정한 압력에서 팽창합니다. 최종 상태에서 온도는 초기 상태와 같습니다. 기체가 한 일을 결정하십시오. 기체 M의 몰 질량

[µ §]
4몰의 이상 기체가 그림에 표시된 과정을 완료합니다. 가스의 최대 작업 영역은 어디입니까? 이 직업은 무엇입니까?

1몰의 이상 기체가 그림과 같은 과정을 완료합니다. 사이클당 기체가 한 일을 찾으십시오.

20 °C의 물 39리터와 60 °C의 물 21리터를 혼합한 후 설정된 물의 온도를 구하십시오.

67 °C의 물을 얻으려면 25 °C의 물 30 리터에 95 °C의 물을 몇 리터 넣어야 합니까?

507K로 가열된 주석 조각을 20°C에서 2.35kg의 물이 담긴 용기에 넣습니다. 용기의 물 온도가 15K 증가했습니다. 주석의 질량을 계산하십시오. 물의 증발을 무시하십시오.

840°C로 경화되는 동안 가열된 0.090kg의 강철 드릴을 20°C의 기계유가 담긴 용기에 내립니다. 어느 섭취할 기름의 양최종 온도가 70 °C를 초과하지 않도록?