Презентация, доклад по физике на тему Решение задач по теме Термодинамика

Решение:
Количество вещества

Решение:
По условию задачи газ один и тот же, значит,

Массы газа различны, используем дважды уравнение состояния идеального газа

Разделим первое уравнение на второе

Находим отношение температур

Решение:
Средняя квадратичная скорость

По уравнению Менделеева- Клапейрона

Из него

Тогда

Решение:
Процесс происходит в закрытом сосуде, т.е.он изохорный, для него

Скорость увеличилась на 20% или в 1,2 раза

, значит, температура увеличилась в 1,22=1,44 раза.

Значит и давление увеличится в 1, 44 раза или на 44%

Решение:
По уравнению Менделеева- Клапейрона

и

Разделим уравнения друг на друга и найдем соотношение температур

Решение:
Из уравнения состояния идеального газа

По условию задачи

Значит,

Объем увеличился в 2 раза или на 100%

Решение:
Для решения задачи дважды используем уравнение состояния идеального газа

Разделим второе выражение на первое, сократим ряд величин и получим
выражение

, значит,

Решение:
Так как процесс изотермический, то

Давление на глубине

Давление у поверхности воды равно атмосферному.

Тогда,

Решение:
Так как процесс изотермический, то

Давление на глубине

Давление у поверхности воды равно атмосферному.

Тогда,

или

значит

По условию задачи

значит

Находим отношение

Теплообменом с окружающей средой пренебречь. Масса горячей воды равна

Решение:
Введем обозначения: m1= 75 г, t1= 25оС, t2= 60оС, t3= 45оС, m= ?

Согласно уравнению теплового баланса

Или,

Значит,

При охлаждении

внесем знак минус в скобку

решаем уравнение, находим t2

Массу кипятка найдем через плотность

( 1л =10-3м3)

( для воды можно помнить, что объем в литрах равен массе в килограммах)
Кипяток, значит начальная температура 1000С

Решение:
Нагреваются 2 вещества, поэтому

Нагревание кастрюли

Нагревание воды

( нужно отметить: масса воды в кг равна объему в литрах, значит,
масса воды 10 кг)

Нагревают воду до кипения, значит,

Решение:
Процесс парообразования происходит при постоянной температуре ( 1000С)

На это затрачивается количество теплоты

При парообразовании

Находим удельную теплоту парообразования

Решение:
Удельная теплоемкость может быть определена в процессе нагревания или
охлаждения( в данном случае происходит охлаждение на температуру ΔТ2)

По закону сохранения энергии

Тогда,

В итоге получаем выражение:

по условию задачи , значит

КПД любого устройства

Выразим КПД через десятичные доли ( 0,8), тогда

Полезной работой в данном случае является тепловой процесс нагревания
воды, поэтому Ап= Q

Совершенная работа может быть выражена через мощность и время, значит,

или

(т.к. по уравнению Менделеева- Клапейрона

можем в работе

- 100% (или 1 целое)

- х % ( доля от целого)

% ( или 0,6 )

При изобарном процессе

Тогда

2 способ:

Но можно было вспомнить, что при изобарном процессе

, то есть

и

тогда

Решение:
Первый закон термодинамики для изобарного процесса имеет вид

Для одноатомного идеального газа

( из уравнения состояния идеального газа), тогда

Находим изменение температуры

Подставляем полученные значения

( Можно воспользоваться готовым соотношением

)

Решение:
Так как сосуд закрыт, то процесс изохорный, то первый закон термодинамики
имеет вид

Газ идеальный одноатомный, значит,

Найдем, во сколько раз изменилась температура

, скорость увеличилась в 1,5 раз, значит, температура увеличилась
в 1,52=2,25 раз (n= 2,25)

Поэтому,

Решение:
При изобарном процессе

При изохорном процессе

Изменение температуры в обоих случаях одинаково, поэтому

раз

или

Значит

Не забываем перевести температуру в абсолютные

значения:

T1=150+273=423К ; T2=20+273=293К;

Решение:
Для теплового двигателя

Значит,

и

Для идеальной тепловой машины

найдем КПД в обоих случаях

(50%)

(75%)

КПД изменился на (75-50)% = 25%

По условию задачи

,

Подставим значения и решим уравнение

Решение:
Молярная теплоемкость

Тела нагреваются, значит

и

Для решения дополним чертеж

Из ∆-ка ОАВ найдем ∆T2:

КС=ОА;

Решение:
Нужно помнить, что работа равна площади фигуры под графиком в
координатах(Р;V) Чем больше площадь, тем больше совершенная работа.

Решение:
Если график задан в координатах (р;V), то работа может быть определена
как площадь фигуры под графиком, значит, выбираем фигуру, у которой
самая большая площадь.

Ответ: это переход

Решение:
Работа в термодинамике

По рисунку определяем, что

Значит

;

;

Решение:
График представляет собой изохорный процесс, поэтому газ работы не совершал

Решение:
Из графика видно, что процесс не является изопроцессом.По первому закону термодинамики

Изменение внутренней энергии

В задаче не указано сколько атомов в молекулах газа, поэтому при необходимости
нужно проводить расчеты для различных условий. Начинаем расчеты для
одноатомного газа

, по уравнению состояния идеального газа

Тогда

Работа равна площади фигуры под графиком ( фигура под графиком- трапеция)

Значит,