ความสำคัญของการสอนฟิสิกส์ที่โรงเรียน มวลของก๊าซมีค่าคงที่ หัวข้อ: พลังงานภายใน
วัตถุประสงค์ของบทเรียน:
เกี่ยวกับการศึกษา:
- แนะนำแนวคิดเรื่องพลังงานภายใน
- เพื่อเปิดเผยความสำคัญเชิงอุดมการณ์ทางวิทยาศาสตร์ของพลังงานภายในร่างกายเป็นผลรวมของพลังงานจลน์ของการเคลื่อนที่ของโมเลกุลและพลังงานศักย์ของการปฏิสัมพันธ์
- แนะนำนักเรียน 2 วิธีเปลี่ยนพลังงานภายใน คือ
- เรียนรู้ที่จะแก้ปัญหาด้านคุณภาพ
กำลังพัฒนา:
พัฒนา:
- ความสามารถในการนำความรู้ทางทฤษฎีไปปฏิบัติจริง
- การสังเกตและความเป็นอิสระ
- การคิดถึงนักเรียนผ่านกิจกรรมการเรียนรู้เชิงตรรกะ
เกี่ยวกับการศึกษา:
ดำเนินการสร้างแนวคิดเกี่ยวกับความสามัคคีและการเชื่อมโยงระหว่างปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ
แผนการเรียน:
- การตีความระดับโมเลกุลและจลนศาสตร์ของแนวคิดเรื่องพลังงานภายในร่างกาย
- ที่มาของสูตรพลังงานภายในของก๊าซในอุดมคติ
- วิธีเปลี่ยนภายในและเพิ่มงาน
กำหนดสมมติฐานและหาข้อสรุป แก้ปัญหาเชิงคุณภาพ
ประเภทบทเรียน:
การเรียนรู้วัสดุใหม่
รูปแบบบทเรียน: รวมกัน
การสนับสนุนระเบียบวิธีที่ซับซ้อน โปรเจ็กเตอร์มัลติมีเดีย คอมพิวเตอร์ หน้าจอ
วิธีการสอน
- วาจา
- ภาพ.
- ใช้ได้จริง.
ระหว่างเรียน
หัวข้อ: พลังงานภายใน
1. ช่วงเวลาขององค์กร
2. การเรียนรู้เนื้อหาใหม่
กำลังภายใน. พลังงานภายในของก๊าซในอุดมคติ
จากชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 เรารู้ว่าพลังงานภายในคือพลังงานของการเคลื่อนไหวและปฏิกิริยาของอนุภาค (โมเลกุล) ที่ประกอบเป็นร่างกาย
ในเวลาเดียวกัน เราแยกพลังงานกลของร่างกายออกจากการพิจารณาโดยรวม (เราคิดว่าร่างกายไม่เคลื่อนไหวในกรอบอ้างอิงที่กำหนด และพลังงานศักย์ของการปฏิสัมพันธ์กับวัตถุอื่นเท่ากับ 0)
ดังนั้นเราจึงสนใจเฉพาะพลังงานของการเคลื่อนที่ที่วุ่นวายของโมเลกุลและการมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน พลังงานภายในเป็นหน้าที่ของสภาวะของร่างกาย กล่าวคือ ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและพารามิเตอร์อื่น ๆ ของระบบ
พลังงานภายในแสดง - U.
พลังงานภายในของก๊าซในอุดมคติ
ลองคำนวณพลังงานภายในของก๊าซในอุดมคติกัน ก๊าซในอุดมคติคือแบบจำลองของก๊าซที่หายากมาก ซึ่งสามารถละเลยอันตรกิริยาของโมเลกุลได้ กล่าวคือ พลังงานภายในของก๊าซในอุดมคติประกอบด้วยพลังงานจลน์ของการเคลื่อนที่ของโมเลกุลเท่านั้น ซึ่งคำนวณได้ง่ายผ่านพลังงานจลน์เฉลี่ยของการเคลื่อนที่:
เรารู้พลังงานจลน์เฉลี่ยของการเคลื่อนที่ของโมเลกุลแล้ว:
สูตรนี้เป็นจริงสำหรับก๊าซโมโนโทมิกเท่านั้น
หากโมเลกุลของแก๊สเป็นไดอะตอมมิก (โมเลกุลดูเหมือนดัมเบลล์) สูตรจะแตกต่างกัน:
เหตุใดพลังงานจึงมีขนาดใหญ่ขึ้นจึงอธิบายได้ง่าย ๆ หากความจริงก็คือโมเลกุลไดอะตอมมิกไม่เพียงเคลื่อนที่ไปข้างหน้าเท่านั้น แต่ยังหมุนได้อีกด้วย การหมุนก็มีส่วนช่วยในพลังงานจลน์เฉลี่ยของโมเลกุลด้วย
จะคำนึงถึงการมีส่วนร่วมของพลังงานการหมุนของโมเลกุลอย่างไร?
ปรากฎว่ามีความเป็นไปได้ที่จะพิสูจน์ทฤษฎีบทเกี่ยวกับความเท่าเทียมกันของพลังงานเหนือองศาอิสระ ซึ่งระบุว่าโดยเฉลี่ยแล้วในแต่ละระดับของอิสระในการเคลื่อนที่ของโมเลกุล จะมีพลังงาน 1/2 kT
องศาของเสรีภาพคืออะไร?
ชนิดของโมเลกุล |
การเคลื่อนที่ของโมเลกุลอะไรเป็นไปได้ |
จำนวนองศาอิสระ |
ก๊าซโมโนโทมิก
|
การเคลื่อนไหวใดๆ สามารถแสดงเป็นผลรวมของการเคลื่อนไหวในสามทิศทางที่เป็นอิสระ: x, y, z เราไม่คำนึงถึงการหมุนด้วย ดังนั้นเราจึงถือว่าโมเลกุลเป็นเสื่อ จุด | อิสระ 3 องศา |
ก๊าซไดอะตอม
|
นอกเหนือจากการเคลื่อนที่เชิงแปลแล้ว โมเลกุลยังสามารถหมุนรอบสองแกน (การหมุนใดๆ สามารถแสดงเป็นผลรวมของการหมุนรอบสองแกน) เราไม่ได้คำนึงถึงการหมุนของแกนที่เคลื่อนไปตามโมเลกุล ดังนั้นโมเลกุลจะพิจารณาเป็นเสื่อ จุด เราเชื่อว่าการสั่นของอะตอมในโมเลกุลจะไม่เกิดขึ้น | 3+2=5 องศาอิสระ |
มีอะตอมสามอะตอมขึ้นไปในโมเลกุลของก๊าซ |
มีการเคลื่อนที่แบบแปลน (อิสระ 3 องศา) และหมุนรอบสามแกนได้ (อิสระอีก 3 องศา) ไม่มีการสั่นสะเทือนของอะตอม | 3+3=6 องศาอิสระ |
3. การแก้ปัญหาเชิงคุณภาพ
การแก้ปัญหาคุณภาพ (การควบคุม)
1. โมเลกุลออกซิเจนอยู่ที่ความดัน 805 Pa ในภาชนะที่มีปริมาตร 0.8 m3
ด้วยการทำความเย็นแบบไอโซโคริก พลังงานภายในของก๊าซจะลดลง 100 kJ
ความดันสุดท้ายของออกซิเจนคืออะไร
O2
P1 \u003d 105 Pa
V = const
V = 0.8 m3
U = -100J
P2 - ?
ความดันลดลง P2 = P1 - P
i = 5 – จำนวนองศาอิสระ
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
คำตอบ: p2 \u003d 5 104 Pa
2. กำหนดว่าความดันอากาศใดที่จะเกิดขึ้นในสองห้องที่มีปริมาตร V 1 และ V2 หากประตูเปิดระหว่างพวกเขา
U= 1.25 x106J.
เมื่อแก้ปัญหาสำหรับการประยุกต์ใช้สมการ Clapeyron-Mendeleev เราไม่ควรลืมว่าสมการนี้อธิบายสถานะของก๊าซในอุดมคติ นอกจากนี้ ต้องจำไว้ว่าปริมาณทางกายภาพทั้งหมดที่ใช้ในส่วนนี้มีลักษณะทางสถิติ เป็นประโยชน์เมื่อเริ่มแก้ปัญหาในการวาดไดอะแกรมแบบร่างของกระบวนการพร้อมตัวแปรที่เหมาะสมตามแกนพิกัด
กฎและสูตรพื้นฐาน
| ปริมาณของสาร | หรือ |
| สมการ Clapeyron-Mendeleev (สมการสถานะก๊าซในอุดมคติ) | |
| กฎของดาลตัน |  |
| ความเข้มข้นของโมเลกุล |  |
| สมการของทฤษฎีจลนศาสตร์โมเลกุลของก๊าซ |  |
| พลังงานจลน์เฉลี่ยของโมเลกุลก๊าซในอุดมคติหนึ่งโมเลกุล (พลังงานภายใน) |  |
| พลังงานภายในของมวลก๊าซในอุดมคติ | |
| สมการเมเยอร์ | |
| ความจุความร้อนกรามและความสัมพันธ์กับความจำเพาะ | |
| กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์ |   |
| การทำงานของการขยายตัวของก๊าซในกระบวนการ: | |
| อะเดียแบติก |  |
| ไอโซเทอร์มอล |  |
| isobaric |  |
| สมการปัวซองเกี่ยวกับพารามิเตอร์ของก๊าซในกระบวนการอะเดียแบติก |  ;  |
| การเปลี่ยนแปลงเอนโทรปี |  |
| ประสิทธิภาพเชิงความร้อน วงจรการ์โนต์ |  |
ตัวอย่างการแก้ปัญหา
ตัวอย่างที่ 4มวลออกซิเจน 320g. ให้ความร้อนที่ความดันคงที่จาก 300Kก่อน 310K.กำหนดปริมาณความร้อนที่ก๊าซดูดซับ การเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายในและการทำงานของการขยายตัวของก๊าซ
ที่ให้ไว้: m=320g=0.32kg; T 1 =300 K; T 2 =310 K
การค้นหา: Q, ΔU, A
วิธีแก้ไข: ปริมาณความร้อนที่ต้องการเพื่อให้ความร้อนแก่แก๊สที่ความดันคงที่ถูกกำหนดโดยใช้กฎ I ของอุณหพลศาสตร์:
แทนค่าตัวเลขและคำนึงถึงว่า เราได้รับ
การทำงานของการขยายตัวของก๊าซในกระบวนการไอโซบาริก:
| (5) |
แล้วลบเทอมด้วยเทอม (5) จาก (4) เราจะได้:
และแทนที่ด้วย (3) เราพบว่า:
การตรวจสอบ: Q= ∆U+A; 2910เจ= (2080 +830) เจ
ตอบ: คิว = 2910J; Δ U = 2080 เจ; A = 830J
ตัวอย่างที่ 5. จงหาพลังงานจลน์เฉลี่ยของการเคลื่อนที่แบบหมุนของโมเลกุลออกซิเจนหนึ่งโมเลกุลที่อุณหภูมิ T=350Kเช่นเดียวกับพลังงานจลน์ของการเคลื่อนที่แบบหมุนของโมเลกุลออกซิเจนทั้งหมดที่มีมวล 4g.
ที่ให้ไว้: T=350K; m = 4g = 4 10 -3 กก. M = 32 กก./กม.
การค้นหา: b ε vrñ 0 ; อีสแควร์
การตัดสินใจ:สำหรับแต่ละระดับความอิสระของโมเลกุลก๊าซ จะมีพลังงานเฉลี่ยเท่ากัน โดยที่ k- ค่าคงที่ของ Boltzmann; ตู่คือ อุณหภูมิสัมบูรณ์ของแก๊ส เนื่องจากการเคลื่อนที่แบบหมุนของโมเลกุลไดอะตอมมิก O2เท่ากับสององศาอิสระ จากนั้นพลังงานเฉลี่ยของการเคลื่อนที่แบบหมุนของโมเลกุลออกซิเจนจะเป็น
ที่ไหน น อา- หมายเลขของอโวกาโดร; วี = m/M- ปริมาณของสาร.
แทนค่านี้ลงใน (3) เราจะได้ ยังไม่มีข้อความ = ยังไม่มีข้อความ m/M.
ตอนนี้เราแทนที่สิ่งนี้เป็น (2):
E qr = N á ε vrñ 0 = NA (ม./ม.)แอ ε vrñ 0 .
แทนค่าตัวเลขเราได้รับ:
E KVR \u003d 6.02 10 -23 mol -1 4.83 10 -21 J 4 10 -3 กก. / (32 10 -3 กก. / โมล) \u003d 364J
ตอบ:แอ ε vrñ 0 = 4.83 10 -21 เจ; E qr \u003d 364 J
ตัวอย่างที่ 6เอนโทรปีจะเปลี่ยนไปอย่างไร? 2gปริมาณไฮโดรเจนที่ครอบครอง 40lที่อุณหภูมิ 270Kถ้าความดันเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าที่อุณหภูมิคงที่แล้วอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นเป็น 320Kที่ปริมาตรคงที่
ที่ให้ไว้: ม.=2ก.=2 10 -3 กก.; M=2กก./กม.; V \u003d 40l \u003d 4 10 -2 ม. 3
ที 1 =270K; T2=320K; P 2 \u003d 2P 1
การค้นหา: Δ ส
การตัดสินใจ:การเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปีถูกกำหนดโดยสูตร:
ที่ไหน dQคือ ปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้นในกระบวนการ
การเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปีตามเงื่อนไขเกิดขึ้นเนื่องจากสองกระบวนการ:
1) isothermal และ 2) isochoric แล้ว:
ปริมาณความร้อน dQ 1และ dQ2เราพบจากกฎข้อที่ 1 ของอุณหพลศาสตร์สำหรับกระบวนการเหล่านี้:
1) dQ 1 =PdV(เพราะ dT=0สำหรับ T=const)
เราพบจากสมการ Clapeyron-Mendeleev:
แล้ว 
และ
เพราะ ที่ T=const, P 1 V 1 \u003d P 2 V 2
2) 
(เพราะ dV=0และ ดา=0ที่ V=const)
และ 
; 
แทนค่าตัวเลขเราได้รับ:
ตอบ: Δ S = -2.27 J/K
งานสำหรับโซลูชันอิสระ
51. ในภาชนะที่มีความจุ 10lมีอากาศอัดที่อุณหภูมิ 27°C หลังจากปล่อยอากาศบางส่วน ความดันก็ลดลง 2 10 5 ปะ. กำหนดมวลของอากาศที่ปล่อยออกมา กระบวนการนี้ถือเป็นอุณหภูมิความร้อน
52. ปริมาณส่วนผสมที่ใช้ภายใต้สภาวะปกติ 4กก.ฮีเลียมและ 4กก.ไนโตรเจน?
53. ในภาชนะที่มีรูปร่างเป็นทรงกลมรัศมีนั้น 0.2m, เป็น 80gไนโตรเจน อุณหภูมิใดที่ภาชนะสามารถให้ความร้อนได้หากผนังสามารถทนต่อแรงกดได้ 7 10 5 ปะ.
54. ที่อุณหภูมิ 27°C และความดัน 12 10 5 ปะความหนาแน่นของส่วนผสมของไฮโดรเจนและไนโตรเจน 10 g/dm 3. กำหนดมวลโมลาร์ของของผสม
55. ในภาชนะที่มีความจุ 5lเป็น 2กก.ไฮโดรเจนและ 1 กก.ออกซิเจน กำหนดความดันของส่วนผสมหากอุณหภูมิแวดล้อมอยู่ที่ 7°C
56. แรงดันแก๊สในอุดมคติ 2MPa, ความเข้มข้นของโมเลกุล 2 10 3 ซม. -3. กำหนดพลังงานจลน์เฉลี่ยของการเคลื่อนที่เชิงแปลของหนึ่งโมเลกุลและอุณหภูมิของแก๊ส
57. กำหนดพลังงานจลน์เฉลี่ยของการเคลื่อนที่แบบหมุนของหนึ่งโมเลกุลของก๊าซไดอะตอมมิก ถ้าพลังงานจลน์ทั้งหมดของโมเลกุลใน 1kmoleก๊าซนี้ 6.02 จ.
58. จงหาพลังงานจลน์เฉลี่ยของการเคลื่อนที่แบบหมุนของโมเลกุลทั้งหมดที่มีอยู่ใน 0.25gไฮโดรเจนที่อุณหภูมิ 27 องศาเซลเซียส
59. กำหนดความเข้มข้นของโมเลกุลก๊าซในอุดมคติที่อุณหภูมิ 350Kและความกดดัน 1.0MPa.
60. กำหนดอุณหภูมิของก๊าซในอุดมคติหากพลังงานจลน์เฉลี่ยของการเคลื่อนที่เชิงแปลของโมเลกุล 2.8 10 -19 จ.
61. ค้นหาการเพิ่มขึ้นของพลังงานภายในและการทำงานของการขยายตัว 30gไฮโดรเจนที่ความดันคงที่ถ้าปริมาตรเพิ่มขึ้นห้าเท่า อุณหภูมิเริ่มต้น 270K.
62. มวลไนโตรเจน 1 กก.ซึ่งอยู่ที่อุณหภูมิ 300Kบีบอัด: ก) isothermally; b) แบบอะเดียแบติกเพิ่มความดันเป็นสิบเท่า กำหนดงานที่ใช้ไปกับการบีบอัดในทั้งสองกรณี ควรรายงานความร้อนเท่าไร 1molออกซิเจนในการทำงาน 10J: ก) ในกระบวนการไอโซเทอร์มอล b) กับ isobaric?
63. กำหนดว่าจะต้องให้ความร้อนกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่มีมวลเท่าใด 440gเพื่อทำให้ร้อนขึ้น 10K: a) isochoric, b) isobaric
64. เมื่อถูกความร้อน 0.5kmolไนโตรเจนถูกถ่ายเท 1000Jความอบอุ่น กำหนดการทำงานของการขยายตัวที่ความดันคงที่
65. แก๊สครอบครองปริมาตร 10lภายใต้ความกดดัน 0.5MPa, ได้รับความร้อน isobarically จาก 323Kก่อน 473K. หางานขยายแก๊สครับ.
66. แก๊สครอบครองปริมาตร 12lภายใต้ความกดดัน 0.2MPa. กำหนดงานที่ทำโดยก๊าซหากได้รับความร้อนจากไอโซบาริกจาก 300Kก่อน 348K.
67. ค้นหางานและการเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายในด้วยการขยายตัวแบบอะเดียแบติก 0.5 กิโลกรัมอากาศถ้าปริมาตรเพิ่มขึ้นห้าครั้ง อุณหภูมิเริ่มต้น 17°ซ.
68. กำหนดปริมาณความร้อนที่รายงาน 14gไนโตรเจนหากได้รับความร้อนจากไอโซบาราโดย 37°Cก่อน 187°С.. เขาจะทำงานอะไรและพลังงานภายในของเขาจะเปลี่ยนไปอย่างไร?
69. ระดับเสียงจะเพิ่มขึ้นกี่ครั้ง 2molไฮโดรเจนระหว่างการขยายตัวของไอโซเทอร์มอลที่อุณหภูมิ 27°C, ถ้าหมดความร้อน 8kJ.
70. กำหนดมวลโมลาร์ของก๊าซหากในระหว่างการให้ความร้อนแบบไอโซโคริกโดย 10°C 20gต้องใช้แก๊ส 680Jความร้อนและที่ไอโซบาริก 1050J.
71. การเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปีคืออะไร 10gอากาศระหว่างความร้อนไอโซโคริกจาก 250Kก่อน 800K?
72. ด้วยการขยายตัวไอโซบาริกของไฮโดรเจนที่มีมวล 20gปริมาณของมันเพิ่มขึ้นสามเท่า ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปีของไฮโดรเจนในระหว่างกระบวนการนี้
73. ด้วยความร้อนไอโซโคริก 480gความดันออกซิเจนเพิ่มขึ้น 5 ครั้งหนึ่ง. ค้นหาการเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปีในกระบวนการนี้
74. ปริมาตรของฮีเลียม มวล 1 กก., เพิ่มขึ้นใน 4 ครั้ง: a) isothermally b) อะเดียแบติก การเปลี่ยนแปลงเอนโทรปีในกระบวนการเหล่านี้คืออะไร?
75. ค้นหาการเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปีเมื่อถูกความร้อน 1 กก.น้ำจาก 0 °Cก่อน 100°Сแล้วเปลี่ยนเป็นไอน้ำที่อุณหภูมิเท่ากัน
76. เอนโทรปีจะเปลี่ยนแปลงอย่างไรระหว่างการขยายตัวของไอโซเทอร์มอล 0.1กก.ออกซิเจนถ้าปริมาตรเปลี่ยนจาก 5lก่อน 10l?
77. ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปีในระหว่างการให้ความร้อนแบบไอโซบาริก 0.1กก.ไนโตรเจนจาก 17 °Сก่อน 97°ซ .
78. น้ำแข็งที่อุณหภูมิ -30 องศาเซลเซียสกลายเป็นไอน้ำ กำหนดการเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปีในกระบวนการนี้
79. การเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปีคืออะไร 10gอากาศระหว่างการขยายตัวไอโซบาริกจาก 3lก่อน 8l.
- การเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปีคืออะไร 20gอากาศในระหว่างการทำความเย็นแบบไอโซบาริกจาก 300Kก่อน 250K?
งานเชิงคุณภาพ
81. ปริมาณก๊าซลดลงใน 3 ครั้งและอุณหภูมิเพิ่มขึ้นโดย 2 ครั้ง ความดันของแก๊สเพิ่มขึ้นเท่าไหร่? พิจารณาว่าก๊าซนั้นเหมาะสมที่สุด
82. สปริงอัดถูกละลายในกรด พลังงานศักย์ของการเสียรูปยางยืดของสปริงคืออะไร?
83. เรามีสองทางเลือกในการอธิบายแรงยกของบอลลูนที่เต็มไปด้วยไฮโดรเจน ตามแรงยกแรก-แรงของอาร์คิมิดีส ตามข้อที่สอง แรงยกเกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างของแรงกดบนส่วนบนและส่วนล่างของลูกบอล คำอธิบายเหล่านี้แตกต่างกันอย่างไร
84. อธิบายว่าเหตุใดการขยายตัวของไอโซเทอร์มอลของก๊าซจึงเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อความร้อนถูกจ่ายเข้าไปเท่านั้น
85. มีกระบวนการที่ความร้อนทั้งหมดที่ถ่ายเทไปยังของเหลวทำงานจากฮีตเตอร์กลายเป็นงานที่มีประโยชน์หรือไม่?
86. พลังงานภายในทั้งหมดของก๊าซสามารถเปลี่ยนเป็นงานเครื่องกลได้หรือไม่?
87. ทำไมประสิทธิภาพของเครื่องยนต์สันดาปภายในจึงลดลงอย่างรวดเร็วในระหว่างการเผาไหม้แบบระเบิดของส่วนผสมที่ติดไฟได้?
88. อุณหภูมิในห้องจะเปลี่ยนไปอย่างไรหากประตูตู้เย็นที่ใช้งานได้เปิดทิ้งไว้?
89. เมื่อให้ความร้อนก๊าซไดอะตอมมิก ความจุความร้อนที่อุณหภูมิสูงจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วด้วยการลดลงที่ตามมา นอกจากนี้ยังพบการพึ่งพาอาศัยกันที่คล้ายกันสำหรับก๊าซ polyatomic สิ่งนี้สามารถอธิบายได้อย่างไร?
90. ก๊าซบางชนิดผ่านจากสถานะ I ถึง II ก่อนตามไอโซคอร์แล้วตามด้วยไอโซบาร์ ในอีกกรณีหนึ่ง อันดับแรก ตามแนวไอโซบาร์ ตามด้วยไอโซคอร์ งานเดียวกันจะเสร็จในทั้งสองกรณีหรือไม่?
91. ทำไมปั๊มร้อนขึ้นเมื่อเติมลมยางล้อรถ?
92. เหตุใดโลหะและไม้ที่มีอุณหภูมิเท่ากันจึงรู้สึกได้รับความร้อนต่างกันเมื่อสัมผัส
93. คุณต้มน้ำในถ้วยกระดาษได้ไหม?
94. ทำไมหยดน้ำบนเตาร้อนถึง "อยู่" ได้นานกว่าน้ำที่ร้อน
95. ทำไมน้ำในกาต้มน้ำ "ส่งเสียง" ก่อนต้ม?
96. ทำไมน้ำในภาชนะที่มีฝาปิดจึงเดือดเร็วกว่าไม่มีฝาปิด?
97. บอลลูนในชั้นบรรยากาศของโลกสามารถขึ้นสู่ความสูงได้ไม่จำกัดหรือไม่?
98. น้ำแข็งชิ้นหนึ่งลอยอยู่ในภาชนะที่เต็มไปด้วยน้ำ น้ำจะล้นไหมถ้าน้ำแข็งละลาย?
99. ทำไมดินสอไม้ถึงลอยน้ำในแนวนอน? อธิบายว่าทำไมมันจะลอยในแนวตั้งถ้าติดตุ้มน้ำหนักที่ปลายด้านใดด้านหนึ่ง
100. ลูกตะกั่วที่เหมือนกันจะถูกหย่อนลงในภาชนะที่มีปริมาตรเท่ากันกับน้ำ ในภาชนะหนึ่งอุณหภูมิของน้ำ 5 °Сและในอีกทางหนึ่ง 50 องศาเซลเซียสเรือลำไหนที่ลูกบอลจะไปถึงด้านล่างได้เร็วที่สุด?
คำถามทดสอบ
21. อะตอม โมเลกุล ไอออน คืออะไร?
22. ระบบเทอร์โมไดนามิกเรียกว่าอะไร?
23. พารามิเตอร์ของรัฐคืออะไร?
24. สภาวะใดของระบบเทอร์โมไดนามิกที่เรียกว่าสมดุล ไม่สมดุล?
25. ก๊าซในอุดมคติคืออะไร?
26. สมการของรัฐมีลักษณะอย่างไร?
27. ให้คำจำกัดความของกฎหมายการกระจายของแมกซ์เวลล์
28. กฎหมายการจำหน่าย Boltzmann คืออะไร?
29. อะไรคือลักษณะความเร็วที่เป็นไปได้มากที่สุด?
30. ความเร็วเฉลี่ยเลขคณิตคืออะไร?
31. ความร้อนคืออะไร?
32. กำหนดกฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
33. คุณรู้ไอโซโพรเซสอะไรบ้าง?
34. กระบวนการไอโซเทอร์มอลคืออะไร?
35. วิธีการคำนวณการทำงานของก๊าซของกระบวนการ isochoric และ isobaric?
36. ให้คำจำกัดความของกระบวนการอะเดียแบติก
37. สมการของเมเยอร์เชื่อมโยงพารามิเตอร์ทางกายภาพใดบ้าง
38. ความจุความร้อนของร่างกาย ความจุความร้อนจำเพาะและโมลาร์เป็นเท่าใด
39. กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์พูดว่าอย่างไร?
40. จะเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ความร้อนได้อย่างไร?
9.5 ความจุความร้อน
1) ในห้องขนาด 6 * 5 * 3 ม. อุณหภูมิอากาศ 27 0 C ที่ความดัน 101 kPa ค้นหาว่าจะต้องกำจัดความร้อนออกจากอากาศมากแค่ไหนเพื่อลดอุณหภูมิลงเหลือ 17 0 C ที่ความดันเดียวกัน
ความจุความร้อนจำเพาะเฉลี่ยของอากาศคือ 1.004 kJ/(kg·K) มวลอากาศในห้องถือว่าคงที่ คำตอบ: 1.06 MJ.
2) ความร้อน 17000 kJ จะถูกลบออกจากไนโตรเจนที่บรรจุอยู่ในกระบอกสูบ ในขณะเดียวกัน อุณหภูมิจะลดลงจาก 800 ถึง 200 0 C ค้นหามวลของไนโตรเจนที่บรรจุอยู่ในบอลลูน ตอบ 34.6 กก.
3) ในเครื่องทำลมแบบท่อ อากาศจะถูกทำให้ร้อนที่ความดันคงที่ตั้งแต่ 10 ถึง 90 0 C ค้นหาอัตราการไหลของมวลของอากาศที่ไหลผ่านฮีตเตอร์อากาศหากมีความร้อน 210 MJ / h
ตอบ 2610 กก./ชม.
4) ค้นหาปริมาณความร้อนที่ต้องการเพื่อให้ความร้อนที่ปริมาตรคงที่ของไนโตรเจน 10 กิโลกรัมจาก 200 0 C ถึง 800 0 C คำตอบ: 4.91 MJ
5) ค้นหาความจุความร้อนเฉลี่ยของโมลาร์ไอโซบาริกและไอโซโคริกของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้เชื้อเพลิงเมื่อเย็นลงจาก 1100 ถึง 300 0 C เศษโมลของส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้เหล่านี้มีดังนี้: ; 
; 
; 
.
คำตอบ: J / (โมล K); เจ / (โมลเค).
6) จงหาความจุความร้อนจำเพาะเฉลี่ยของออกซิเจนที่ความดันคงที่เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นจาก 600 0 C ถึง 2000 0 C
คำตอบ: 1.1476 kJ/(กก. K)
7) ค้นหาความจุความร้อนไอโซบาริกเฉลี่ยของโมลาร์ของคาร์บอนไดออกไซด์เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นจาก 200 0 С ถึง 1,000 0 С
คำตอบ: 52.89 kJ / mol
8) อากาศที่บรรจุอยู่ในกระบอกสูบที่มีความจุ 12.5 ม. 3 ที่อุณหภูมิ 20 0 C และความดัน 1 MPa จะถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิ 180 0 C ค้นหาความร้อนที่ให้มา คำตอบ: 17.0 มจ.
9) ค้นหาค่าเฉลี่ยความจุความร้อนไอโซโคริกและไอโซบาริกเฉลี่ยของออกซิเจนในช่วงอุณหภูมิ 1200 ... 1800 0 С
คำตอบ: 0.90 kJ / (กก. K); 1.16 กิโลจูล/(กก. เค)
10) จงหาความจุความร้อนเฉลี่ยของโมลาร์ไอโซโคริกของออกซิเจนเมื่อให้ความร้อนตั้งแต่ 0 ถึง 1,000 0 C คำตอบ: 25.3 kJ / (kg K)
11) อุณหภูมิของส่วนผสมที่ประกอบด้วยไนโตรเจนน้ำหนัก 3 กก. และออกซิเจนที่มีน้ำหนัก 2 กก. อันเป็นผลมาจากการจ่ายความร้อนไปที่ปริมาตรคงที่เพิ่มขึ้นจาก 100 เป็น 1100 0 C กำหนดปริมาณความร้อนที่จ่าย คำตอบ: 4.1 MJ.
12) องค์ประกอบของผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ของน้ำมันเบนซินในกระบอกสูบเครื่องยนต์เป็นโมลมีดังนี้ \u003d 71.25; =21.5; =488.3; =72.5. อุณหภูมิของก๊าซเหล่านี้คือ 800 0 C สภาพแวดล้อมคือ 0 0 C กำหนดสัดส่วนของการสูญเสียความร้อนด้วยก๊าซไอเสียหากค่าความร้อนของน้ำมันเบนซินคือ 43950 kJ / kg
13) ส่วนผสมของแก๊สประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ 2 กก. ไนโตรเจน 1 กก. ออกซิเจน 0.5 กก. ค้นหาความจุความร้อนไอโซบาริกเฉลี่ยของส่วนผสมในช่วงอุณหภูมิ 200 ... 800 0 C คำตอบ: 42.86 J / (mol K)
14) ค้นหาความจุความร้อนของโมลาร์ไอโซบาริกและไอโซเทอร์มอลเฉลี่ยของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้เชื้อเพลิงเมื่อเย็นลงจาก 1100 ถึง 300 0 C เศษโมลของส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้เหล่านี้มีดังนี้: = 0.09; =0.083; =0.069; =0.758. คำตอบ: 32.3 J / (mol K); 27.0 J/(โมล K)
15) องค์ประกอบของก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์สันดาปภายในเป็นโมลมีดังนี้ \u003d 74.8; =68; =119; =853. ค้นหาปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาจากก๊าซเหล่านี้เมื่ออุณหภูมิลดลงจาก 380 เป็น 20 0 C
9.6 กระบวนการทางอุณหพลศาสตร์ของก๊าซ
1) ปริมาณความร้อนที่ต้องจ่ายให้กับคาร์บอนไดออกไซด์ในกระบอกสูบที่มีความจุ 0.8 ม. 3 เพื่อเพิ่มความดันจาก 0.1 เป็น 0.5 MPa สมมติว่า = 838 J / (kg·K) คำตอบ: 1.42 MJ.
2) อากาศในกระบอกสูบที่มีความจุ 100 ลิตรที่ความดัน 0.3 MPa และอุณหภูมิ 15 0 C จะได้รับความร้อนในปริมาณ 148.8 kJ หาอุณหภูมิสุดท้ายและความดันอากาศในบอลลูนถ้าความจุความร้อนจำเพาะ = 752 J/(kg·K) คำตอบ: 560 0 С; 0.87 MPa
3) อากาศภายใต้สภาวะเริ่มต้น V 1 \u003d 0.05 m 3, T 1 \u003d 850 K และ พี\u003d 3 MPa ขยายตัวที่แรงดันคงที่เป็นปริมาตร V 2 \u003d 0.1 ม. 3 หาอุณหภูมิสุดท้าย ความร้อนที่ให้มาของการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายใน และงานที่ทำเพื่อเปลี่ยนปริมาตร คำตอบ: 1700 K; 619 กิโลจูล; 150 กิโลจูล; 469 กิโลจูล
สร้าง แผนภูมิกระบวนการ
สร้าง แผนภูมิกระบวนการเกิดขึ้นกับก๊าซในอุดมคติในพิกัด p, T และ V, T มวลของก๊าซมีค่าคงที่
สร้าง แผนภูมิกระบวนการ, เกิดขึ้นกับก๊าซในอุดมคติ, ในพิกัด p, T และ p, V. มวลของก๊าซมีค่าคงที่
สร้าง แผนภูมิกระบวนการ, เกิดขึ้นกับก๊าซในอุดมคติ, ในพิกัด V, T และ p, V. มวลของก๊าซมีค่าคงที่
สร้าง แผนภูมิกระบวนการ
สร้าง แผนภูมิกระบวนการเกิดขึ้นกับก๊าซในอุดมคติในพิกัด p, V และ p, T มวลของก๊าซมีค่าคงที่
สร้าง แผนภูมิกระบวนการ
สร้าง แผนภูมิกระบวนการเกิดขึ้นกับก๊าซในอุดมคติในพิกัด p, T และ V, T มวลของก๊าซมีค่าคงที่
สร้าง แผนภูมิกระบวนการเกิดขึ้นกับก๊าซในอุดมคติในพิกัด p, V และ T, V มวลของก๊าซมีค่าคงที่
พล็อตกราฟของกระบวนการที่เกิดขึ้นกับก๊าซในอุดมคติในพิกัด p, T และ V, T มวลของก๊าซมีค่าคงที่
กำหนดอุณหภูมิของก๊าซในอุดมคติในสถานะ 2 ถ้าสถานะ 2 และ 4 อยู่บนไอโซเทอร์มเดียวกัน ทราบอุณหภูมิ T1 และ T3 ในสถานะ 1 และ 3
[µ §]
ก๊าซในอุดมคติถูกถ่ายโอนตามลำดับจากสถานะ 1 ด้วยอุณหภูมิ T1 ไปยังสถานะ 2 ด้วยอุณหภูมิ T2 จากนั้นไปที่สถานะ 3 ด้วยอุณหภูมิ T3 และกลับสู่สถานะ 1 ค้นหาอุณหภูมิ T3 หากกระบวนการเปลี่ยนสถานะเกิดขึ้นดังแสดงในรูป และ T1 และ T2 เป็นที่รู้จัก
โมลของก๊าซอุดมคติมีส่วนร่วมในกระบวนการทางความร้อน 1 ЁC 2 ЁC 3 ЁC 4 ЁC 1 ซึ่งแสดงไว้ในพิกัด p-V ความต่อเนื่องของส่วนของเส้นตรง 1 ЁC 2 และ 3 ЁC 4 ผ่านจุดกำเนิด และเส้นโค้ง 1 ЁC 4 และ 2 ЁC 3 เป็นไอโซเทอร์ม วาดกระบวนการนี้ในพิกัด V-T และค้นหาโวลุ่ม V3 หากทราบโวลุ่ม V1 และ V2 = V4
[µ §]
หนึ่งโมล ก๊าซในอุดมคติ, จะถูกถ่ายโอนจากสถานะ 1 ไปยังสถานะ 2 กำหนดอุณหภูมิสูงสุดของ Tmax ของก๊าซในระหว่างกระบวนการนี้
ฮีเลียม 20 กรัมที่บรรจุอยู่ในกระบอกสูบใต้ลูกสูบจะถูกถ่ายโอนอย่างช้าๆ จากสถานะที่มีปริมาตร 32 ลิตรและความดัน 4 105 Pa สู่สภาวะที่มีปริมาตร 9 ลิตรและความดัน 15.5 105 Pa อุณหภูมิสูงสุดคือเท่าไร ก๊าซในกระบวนการนี้, ถ้ากราฟของการพึ่งพาแรงดันแก๊สกับปริมาตรของกระบวนการแสดงเป็นเส้นตรง?
[µ §]
การเปลี่ยนแปลงสถานะของก๊าซในอุดมคติที่มีมวลคงที่ดังแสดงในรูปภาพ ที่จุดที่ 1 อุณหภูมิของแก๊ส T0 กำหนดอุณหภูมิของแก๊สที่จุด 2, 3, 4
[T2=3T0; Т3=6Т0; Т4=2Т0]
แผนภาพ p-V แสดงกราฟของกระบวนการขยายก๊าซ ซึ่งก๊าซผ่านจากสถานะ 1 ที่มีแรงดัน p0 และปริมาตร V0 ไปยังสถานะ 2 ด้วยแรงดัน p0/2 และปริมาตร 2V0 วาดกราฟกระบวนการที่เกี่ยวข้องบนไดอะแกรม p-T และ V-T
2. พื้นฐานของอุณหพลศาสตร์
ก) พลังงานภายในของก๊าซโมโนโทมิก
µ § U ЁC พลังงานภายใน (J)
B) ทำงานในอุณหพลศาสตร์
µ § A ЁC งาน (J)
µ § µ § - การเปลี่ยนระดับเสียง
µ § - การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ
B) กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
µ § ДU ЁC การเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายใน
µ § Q ЁC ปริมาณความร้อน
µ § - การทำงานของแรงภายนอกต่อแก๊ส
µ § - แก๊สทำงานกับแรงภายนอก
D) ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ความร้อน
µ § h ЁC สัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (COP)
A ЁC งานที่ทำโดยเครื่องยนต์
EC . ไตรมาส 1 ปริมาณความร้อนได้รับจากเครื่องทำความร้อน
µ § Q2 ЁC ปริมาณความร้อนโอนเข้าตู้เย็น
µ § T1 ЁC อุณหภูมิเครื่องทำความร้อน
Т2 ЁC อุณหภูมิตู้เย็น
ง) ปริมาณความร้อน
µ § Q ЁC ปริมาณความร้อน (J)
µ § สมการสมดุลความร้อน
EC . ไตรมาส 1 ปริมาณความร้อนให้โดยร่างกายที่ร้อนกว่า;
Q2 ЁC คือปริมาณความร้อนที่ได้รับจากตัวที่เย็นกว่า
ปริมาตรใดที่ถูกครอบครองโดยก๊าซอุดมคติเชิงเดี่ยว ถ้าที่ความดันบรรยากาศปกติ พลังงานภายในของมันคือ 600 J?
ค้นหาความเข้มข้นของโมเลกุลก๊าซในอุดมคติในภาชนะที่มีความจุ 2 ลิตรที่อุณหภูมิ 27 ° C หากพลังงานภายในเท่ากับ 300 J
มวลของไฮโดรเจนอยู่ใต้ลูกสูบ ในภาชนะทรงกระบอกถ้าเมื่อให้ความร้อนจาก 250 ถึง 680 K ที่แรงดันคงที่บนลูกสูบ แก๊สจะทำงานเท่ากับ 400 J?
ด้วยการทำความเย็นแบบไอโซโคริก พลังงานภายในลดลง 350 J ก๊าซทำหน้าที่อะไรในกรณีนี้ ก๊าซที่ถ่ายเทความร้อนไปยังวัตถุโดยรอบมีเท่าใด
ก๊าซอุดมคติแบบโมโนอะตอมทำงานอะไรและพลังงานภายในของมันเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในระหว่างการให้ความร้อนแบบไอโซบาริกของแก๊สในปริมาณ 2 โมลต่อ 50 K? ก๊าซได้รับความร้อนเท่าใดในกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อน?
ด้วยการระบายความร้อนด้วยไอโซบาริก 100 K พลังงานภายในของก๊าซอุดมคติเชิงเดี่ยวลดลง 1662 kJ ก๊าซทำงานอะไรและถ่ายเทความร้อนไปยังวัตถุโดยรอบเท่าใด
[-1108 กิโลจูล; -2770 เจ]
ในระหว่างการอัดแบบอะเดียแบติกของก๊าซ ได้ดำเนินการ 200 J พลังงานภายในของก๊าซเปลี่ยนแปลงในกรณีนี้อย่างไรและเท่าใด
ในระหว่างกระบวนการอะเดียแบติก ก๊าซทำงาน 150 J พลังงานภายในเปลี่ยนแปลงไปมากน้อยเพียงใด
[-150 เจ]
ออกซิเจนจะทำอะไรได้บ้างที่มีมวล 320 กรัมภายใต้ความร้อนไอโซบาริกที่ 10 K?
คำนวณการเพิ่มพลังงานภายในของไฮโดรเจนด้วยมวล 2 กก. โดยมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 10 K: 1) isochoric; 2) ไอโซบาริก
ปริมาตรของออกซิเจนที่มีน้ำหนัก 160 กรัมซึ่งมีอุณหภูมิ 27 ° C เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในระหว่างการให้ความร้อนแบบไอโซบาริก ค้นหาการทำงานของก๊าซระหว่างการขยายตัว ปริมาณความร้อนที่เข้าสู่ความร้อนของออกซิเจน การเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายใน
สำหรับการให้ความร้อนไอโซบาริกของแก๊สในปริมาณ 800 โมลต่อ 500 K เขาได้รับความร้อนจำนวน 9.4 MJ กำหนดการทำงานของก๊าซและการเพิ่มขึ้นของพลังงานภายใน
กระบอกสูบที่มีความจุ 1 ลิตรประกอบด้วยออกซิเจนที่ความดัน 107 Pa และที่อุณหภูมิ 300 K ปริมาณความร้อน 8.35 kJ จะถูกส่งไปยังแก๊ส กำหนดอุณหภูมิและความดันของก๊าซหลังการให้ความร้อน
เมื่อใช้ความร้อน 125 kJ กับแก๊สอุดมคติ แก๊สจะทำงานที่ 50 kJ ต่อแรงภายนอก พลังงานภายในสุดท้ายของก๊าซคือเท่าใดหากพลังงานก่อนเติมปริมาณความร้อนเท่ากับ 220 kJ?
ออกซิเจนที่มีน้ำหนัก 32 กรัมอยู่ในภาชนะปิดภายใต้ความดัน 0.1 MPa ที่อุณหภูมิ 17 0C หลังจากให้ความร้อนแล้ว ความดันในภาชนะจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ค้นหา: 1) ปริมาตรของเรือ; 2) อุณหภูมิที่แก๊สถูกทำให้ร้อน 3) ปริมาณความร้อนที่จ่ายให้กับแก๊ส
ปริมาณความร้อนเท่าใดที่จำเป็นสำหรับการเพิ่มไอโซบาริกในปริมาตรของโมเลกุลไนโตรเจนที่มีน้ำหนัก 14 กรัม โดยมีอุณหภูมิ 27 0C ก่อนให้ความร้อน 2 เท่า
ด้วยการขยายตัวของอากาศแบบอะเดียแบติกทำให้งาน 500 J เสร็จสิ้น การเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายในของอากาศคืออะไร?
[-500 เจ]
ด้วยการอัดอากาศแบบอะเดียแบติกที่ 8 โมลของฮีเลียมในกระบอกสูบของคอมเพรสเซอร์ ได้ดำเนินการที่ 1 kJ กำหนดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิก๊าซ
ด้วยการขยายตัวของออกซิเจน O2 แบบอะเดียแบติก 64 กรัม ซึ่งอยู่ภายใต้สภาวะปกติ อุณหภูมิของก๊าซจึงเพิ่มขึ้น 2 เท่า ค้นหา: การเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายใน งานขยายแก๊ส
[-11.3 กิโลจูล; 11.3 กิโลจูล]
อุณหภูมิของไนโตรเจนที่มีน้ำหนัก 1.4 กก. จากการขยายตัวแบบอะเดียแบติกลดลง 20 องศาเซลเซียส การทำงานของแก๊สระหว่างการขยายตัวคืออะไร?
โมเลกุลออกซิเจนมีปริมาตร 2 ลบ.ม. ภายใต้สภาวะปกติ เมื่อก๊าซถูกบีบอัดโดยไม่มีการแลกเปลี่ยนความร้อนกับสิ่งแวดล้อม จะดำเนินการ 50.5 กิโลจูล อุณหภูมิสุดท้ายของออกซิเจนคืออะไร?
[T1 (1+ 2A / 5p1V1) = 300.3 K]
อากาศที่มีน้ำหนัก 87 กก. ถูกทำให้ร้อนจาก 10 0C ถึง 30 0C กำหนดการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในของอากาศ มวลโมลาร์ของอากาศควรมีค่าเท่ากับ 2.910 -2 กก. / โมล และอากาศควรเป็นก๊าซไดอะตอมมิก (ในอุดมคติ)
ค้นหาการเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายในของฮีเลียมระหว่างการขยายตัวของไอโซบาริกของก๊าซจากปริมาตรเริ่มต้น 10 ลิตรเป็นปริมาตรสุดท้าย 15 ลิตร แรงดันแก๊ส 104 Pa.
ออกซิเจนโมเลกุลอยู่ภายใต้ความดัน 105 Pa ในภาชนะที่มีปริมาตร 0.8 ม. 3 ด้วยการทำความเย็นแบบไอโซโคริก พลังงานภายในของก๊าซจะลดลง 100 kJ ความดันสุดท้ายของออกซิเจนคืออะไร?
เมื่อยานอวกาศสองลำเทียบท่า ช่องของยานอวกาศจะเชื่อมต่อถึงกัน ปริมาตรของช่องแรกคือ 12 ม. 3 ช่องที่สองคือ 20 ม. 3 ความดันและอุณหภูมิอากาศในช่องตามลำดับ 0.98105 Pa และ 1.02105 Pa, 17 oC และ 27 oC ความดันอากาศใดที่จะเกิดขึ้นในโมดูลรวม? อุณหภูมิของอากาศในนั้นจะเป็นอย่างไร?
พลังงานภายใน 10 โมลของก๊าซ monatomic ที่อุณหภูมิ 27°C คืออะไร?
พลังงานภายในของฮีเลียมที่มีน้ำหนัก 200 กรัมเปลี่ยนแปลงไปเท่าใดเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น 20 ° C?
[ที่ 12.5 กิโลจูล]
พลังงานภายในของฮีเลียมบรรจุบอลลูนที่มีปริมาตร 60 m3 ที่ความดัน 100 kPa คืออะไร?
ก๊าซในอุดมคติสองโมลถูกบีบอัดด้วยอุณหภูมิความร้อนที่ 300 K ถึงครึ่งหนึ่งของปริมาตรเดิม ก๊าซทำอะไรบ้าง? แสดงคุณภาพของกระบวนการที่พิจารณาในแผนภาพ p, V.
[-3.46 กิโลจูล]
ในบางกระบวนการ ก๊าซทำงานเท่ากับ 5 MJ และพลังงานภายในลดลง 2 MJ ความร้อนถูกถ่ายเทไปยังก๊าซในกระบวนการนี้เท่าใด?
เมื่อถ่ายเทความร้อน 300 J ไปยังแก๊ส พลังงานภายในของมันลดลง 100 J ก๊าซทำงานอย่างไร
0 โมลของก๊าซอุดมคติเชิงเดี่ยวถูกทำให้ร้อนถึง 50°C กระบวนการนี้เป็นไอโซบาริก ก๊าซได้รับความร้อนเท่าไร?
ก๊าซอุดมคติเชิงโมนาโตมิกได้รับพลังงานความร้อน 2 กิโลจูลจากฮีตเตอร์ พลังงานภายในของเขาเปลี่ยนไปมากแค่ไหน? กระบวนการนี้เป็นไอโซบาริก
[ที่ 1200 เจ]
ความร้อน 200 J ถูกถ่ายเทไปยังแก๊ส และก๊าซทำงาน 200 J ต่อแรงภายนอก การเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายในของก๊าซคืออะไร?
[ต่อ 50 กิโลจูล]
พลังงานภายในของแก๊สเปลี่ยนไปมากขนาดไหน ซึ่งทำงาน 100 kJ ได้รับปริมาณความร้อน 135 kJ?
[ที่ 35 กิโลจูล]
งานที่ทำกับแก๊สคือ 25 kJ ก๊าซได้รับหรือให้ความร้อนในกระบวนการนี้หรือไม่? ปริมาณความร้อนที่แน่นอนคืออะไร?
[-50 กิโลจูล]
ไนโตรเจนที่มีน้ำหนัก 280 กรัมถูกให้ความร้อนที่แรงดันคงที่ถึง 1,000 องศาเซลเซียส กำหนดการทำงานของการขยายตัว
กำหนดการทำงานของการขยายตัวของก๊าซ 20 ลิตรในระหว่างการให้ความร้อนแบบไอโซบาริกจาก 300 K ถึง 393 K แรงดันแก๊สคือ 80 kPa
ด้วยการให้ความร้อนแบบไอโซบาริกที่ 159 K โดยก๊าซที่มีมวล 3.47 กก. งานเสร็จสิ้น 144 k J. ค้นหามวลโมลาร์ของแก๊สหรือไม่? ก๊าซนี้คืออะไร?
มีออกซิเจนอยู่ในกระบอกสูบด้านล่างลูกสูบ กำหนด มวลของมันถ้าทราบว่างานที่ทำเมื่อออกซิเจนได้รับความร้อนจาก 273 K ถึง 473 K จะเท่ากับ 16 kJ ละเว้นแรงเสียดทาน
พลังงานภายในของก๊าซเปลี่ยนแปลงไปเท่าใดหากได้รับปริมาณความร้อน 20 kJ และ 30 kJ ของการทำงาน
[ต่อ 50 กิโลจูล]
งานที่ทำกับแก๊สคือ 75 kJ ในขณะที่พลังงานภายในเพิ่มขึ้น 25 kJ ก๊าซได้รับหรือให้ความร้อนในกระบวนการนี้หรือไม่? ปริมาณความร้อนที่แน่นอนคืออะไร?
ต้องถ่ายเทความร้อนไปยังก๊าซเท่าใดเพื่อให้พลังงานภายในเพิ่มขึ้น 45 kJ และแก๊สทำงาน 65 kJ
สำหรับการให้ความร้อนแบบไอโซบาริกของแก๊สที่มีปริมาณสาร 800 โมลต่อ 500 K เขาได้รับปริมาณความร้อน 9.4 MJ กำหนดการทำงานของก๊าซและการเพิ่มขึ้นของพลังงานภายใน
มีอากาศ 1.25 กิโลกรัมในกระบอกสูบใต้ลูกสูบ เพื่อให้ความร้อน 40 C ที่ความดันคงที่ ใช้ความร้อน 5 kJ กำหนดการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในของอากาศ (M = 0.029 กก. / โมล)
ก๊าซจะทำงานอะไรโดยขยายตัวที่แรงดันคงที่ 3 atm จากปริมาตร 3 ลิตรถึงปริมาตร 18 ลิตร? อากาศ 6 กก. ขยายตัวภายใต้การให้ความร้อนแบบไอโซบาริกจาก 5 เป็น 150 C ได้อย่างไร
บอลลูนที่ความดันคงที่ 1.2 105 Pa ถูกเติมลมจากปริมาตร 1 ลิตรเป็นปริมาตร 3 ลิตร งานที่ได้ทำ?
ด้วยการบีบอัดฮีเลียมแบบอะเดียแบติก 5 กรัม จะทำงานที่ 249.3 จูล อุณหภูมิของฮีเลียมเป็นเท่าใดหากอุณหภูมิเริ่มต้นเท่ากับ 293 K? มวลโมลาร์ของฮีเลียมคือ 4 10 ЁC3kg / mol
ลูกสูบ โหลดแล้วซึ่งมีมวล 50 กก. และพื้นที่ฐานเท่ากับ 0.01 ตร.ม. ตั้งอยู่ในกระบอกสูบที่ให้ความร้อนกับแก๊ส ลูกสูบค่อยๆ เพิ่มขึ้น และปริมาตรของแก๊สเพิ่มขึ้น 2 ลิตร คำนวณงานที่ทำโดยแก๊ส
สำหรับความร้อนไอโซบาริกที่ 800 โมลของก๊าซที่ 500 K เขาได้รับแจ้งว่าปริมาณความร้อนคือ 9.4 MJ กำหนดการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในของก๊าซ
พลังงาน 60 J ถูกใช้ไปในการให้ความร้อนแก่แก๊ส พร้อมด้วยการขยายตัวที่ความดันคงที่ 3 x 104 Pa ปริมาตรของก๊าซเพิ่มขึ้น 1.5 ลิตรในระหว่างการให้ความร้อน พลังงานภายในของก๊าซเปลี่ยนไปอย่างไร?
ก๊าซในอุดมคติหนึ่งโมลจะถูกถ่ายโอนจากสถานะ 1 เป็นสถานะ 2 แบบ isochorically ในขณะที่ความดันลดลง 1.5 เท่า จากนั้นแก๊สถูกทำให้ร้อนแบบ isobarically จนถึงอุณหภูมิเริ่มต้น 300 K แก๊สทำอะไรอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น?
ก๊าซในอุดมคติหนึ่งโมลทำให้กระบวนการปิดเสร็จสมบูรณ์ซึ่งประกอบด้วยไอโซคอร์สองตัวและไอโซบาร์สองตัว อุณหภูมิที่จุด 1 เท่ากับ T1 ที่จุด 3 จะเท่ากับ C T3 กำหนดงานที่ก๊าซทำต่อรอบถ้าจุดที่ 2 และ 4 อยู่บนไอโซเทอร์มเดียวกัน
ก๊าซในอุดมคติหนึ่งโมลอยู่ในกระบอกสูบใต้ลูกสูบที่อุณหภูมิ T1 ก๊าซที่ความดันคงที่จะถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิ T3 ถัดไป แก๊สจะถูกทำให้เย็นลงที่ความดันคงที่เพื่อลดปริมาตรของแก๊สให้เป็นค่าเดิม ในที่สุด ที่ปริมาตรคงที่ ก๊าซจะกลับสู่สถานะเดิม ก๊าซในกระบวนการนี้ทำอะไรได้บ้าง?
รูปแสดงกระบวนการปิดสองกระบวนการที่เกิดขึ้นกับก๊าซในอุดมคติ: 1 ЁC 2 ЁC 3 ЁC 1 และ 3 ЁC 2 ЁC 4 ЁC 3. ก๊าซชนิดใดทำงาน
[กำลังดำเนินการ 3 Q 2 Q 4 - 3]
มวล m ก๊าซในอุดมคติซึ่งอยู่ที่อุณหภูมิ จะถูกทำให้เย็นลงแบบ isochorically เพื่อให้ความดันลดลง n ครั้ง แก๊สจะขยายตัวที่ความดันคงที่ ในสถานะสุดท้าย อุณหภูมิจะเท่ากับอุณหภูมิเริ่มต้น กำหนดงานที่ทำโดยแก๊ส มวลโมลของก๊าซ M
[µ §]
ก๊าซในอุดมคติสี่โมลเสร็จสิ้นกระบวนการที่แสดงในรูป พื้นที่ใดมีการทำงานของแก๊สมากที่สุด? งานนี้คืออะไร?
ก๊าซในอุดมคติหนึ่งโมลทำให้กระบวนการที่แสดงในรูปเสร็จสมบูรณ์ หางานที่ทำโดยแก๊สต่อรอบ
กำหนดอุณหภูมิของน้ำหลังจากผสมน้ำ 39 ลิตรที่อุณหภูมิ 20 °C กับน้ำ 21 ลิตรที่อุณหภูมิ 60 °C
ต้องเติมน้ำที่อุณหภูมิ 95 °C กี่ลิตรในน้ำ 30 ลิตรที่อุณหภูมิ 25 °C เพื่อให้ได้น้ำที่มีอุณหภูมิ 67 °C?
กระป๋องที่ร้อนถึง 507 K ถูกปล่อยลงในภาชนะที่มีน้ำ 2.35 กก. ที่อุณหภูมิ 20 °C อุณหภูมิของน้ำในภาชนะเพิ่มขึ้น 15 K คำนวณมวลของดีบุก ละเว้นการระเหยของน้ำ
สว่านเหล็กที่มีน้ำหนัก 0.090 กก. ซึ่งให้ความร้อนในระหว่างการชุบแข็งที่ 840 °C ถูกหย่อนลงในภาชนะที่บรรจุน้ำมันเครื่องที่อุณหภูมิ 20 °C อย่างไหน ปริมาณน้ำมันที่ต้องใช้เพื่อให้อุณหภูมิสุดท้ายไม่เกิน 70 °C?
กำลังโหลด...