Почему при изобарном расширении газа от v1 дo v2 требуется большеe количество теплоты , чем при изотермическом пpoцecce? книжными и своими словами.​

По определению: N = Q / t, где

N - мощность горелки,

t - искомое время,

Q - затраченное количество теплоты.

Разберемся поэтапно с Q.

На что наша горелка будет затрачивать энергию?

- плавление льда: λ m(л)

- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)

- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)

Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).

Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:

N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,

откуда искомое время t:

t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.

Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):

t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,

t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,

t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,

t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин

1)

Дано

Т=  60 град

Т1= 80 град

Т2=10 град

V1=2л

V2 -?  В литрах

 

РЕШЕНИЕ

Составим уравнение  теплового баланса

Q1-Q2=0

cm1*(Т-Т1) = - cm2 (T-T2)

c*p*V1*(Т-Т1) = - c*p*V2 (T-T2)

V1*(Т-Т1) =  -V2 *(T-T2)

V2= -V1*(Т-Т1) /(T-T2)

V2= -2л*(60-80) /(60-10) =0.8л

 

ответ  0.8л

 

2)

Аналогично первой задаче

Из правил сервиса: "Пользователи признают, что задания, которые содержат большое количество задач, требующих решения, должны быть разделены на два или несколько заданий и в таком виде добавлены в Сервис для других Пользователей. То есть в одном задании не может быть несколько задач".

 

3)

 Дано

V2=5л=5*10^-3 м3

Т=20 град

Т2=100 град

КПД=25% (0.25)

q=34 МДж/кг =34*10^6 Дж/кг - удельная теплота сгорания  угля

c=4200 Дж/кг*К удельная теплоемкость воды

p=10^3 кг/м3 плотность воды

m1 -?   В граммах

 

РЕШЕНИЕ

Тепло от сгорания угля

Q1=qm1

Тепло потребленное  водой

 Q2=cm(T1-T)=cVp(T2-T)

 

 

Составим уравнение  теплового баланса с учетом КПД

Q1*КПД-Q2=0

Подставим формулы

qm1*КПД- cVp(T2-T)=0

m1= cVp(T2-T)/(q*КПД)

m1=4200*5*10^-3*10^3(100-20)/(34*10^6*0.25)=0.1976 кг = 197.6 г

 

ответ  197.6 г