ГДЗ Физика 10 класс Касьянов, номер §56 З 2

§ З Изохорное охлаждение и изобарное расширение кислорода

Кислород массой $m = 50$ г имеет температуру $T_{1} = 320$ К. В результате изохорного охлаждения давление кислорода уменьшилось вдвое, а затем после изобарного расширения температура газа в конечном состоянии стала первоначальной. Изобразите на $p$ — $V$ -диаграмме эти процессы. Покажите графически работу, совершённую газом, и рассчитайте её. Найдите результирующее изменение внутренней энергии.

Решение

Дано:
г кг
К
кг/моль (кислород )

Процесс – — изохорный, ; процесс – — изобарный, .

Найти: , .

Решение:
Состояние : , , К.

Изохорное охлаждение – (). По закону Шарля (§ ) . Так как , то К. Объём .

Изобарное расширение – (). По закону Гей-Люссака при К: .

Диаграмма: точка , точка — вертикальный отрезок вниз, точка — горизонтальный отрезок вправо (на рисунке взято , ).

Работа. На участке – объём не меняется, . На участке – работа равна площади прямоугольника под изобарой – (на рисунке — прямоугольник между и под прямой ):
.

Выразим через температуру: по уравнению Клапейрона—Менделеева. Количество вещества моль.
.

Изменение внутренней энергии. Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры (формула ()). В конечном состоянии температура равна начальной , поэтому и
.

Ответ

кДж (площадь прямоугольника под изобарой –); .

Помогло?

Номер §56 З 2 ГДЗ Физика 10 класс, Касьянов 2025, страница 275