Скільки необхідно спалити сухих дров, щоб розплавити 5г олова з початкової температури 12 градусів

ответ: 5) Согласно 1-му началу термодинамики: ΔU = Q - A

ΔU - изменение внутренней энергии, A - работа газа, Q - полученное количество теплоты. PV= νRT - уравнение состояние идеального газа, P - давление, V - объем, ν - кол-во вещества, T - температура,

R - Универсальная газовая постоянная.

При нагревании на ΔT = 500°K и постоянном давлении P = const

имеем А = PΔV = P(V₂-V₁), из уравнения состояния получаем:

V₂ =  νRT₂/P, V₁ =  νRT₁/P, ⇒ V₂ - V₁ = (νR/P) * (T₂-T₁) = (νRΔT/P), тогда

А = P* (νRΔT/P) = νRΔT = 800*8,31*500° = 332,4*10^4 Дж ≈ 3,3* 10^6 Дж,

ΔU = 9,4 * 10^6 - 3,3* 10^6 = 6,1 * 10^6 Дж = 6,1 МДж

6) объем постоянный ⇒ данный процесс - изохорный, и работа, совершаемая газом равна нулю (так как не меняется его объём). Значит, всё подаваемого к нему тепло уходит на изменение его внутренней энергии. Q = ΔU = ν* Cv * ΔT,

где Cv-молярная теплоёмкость (для одноатомного газа Cv = (3/2) * R )

Уравнение состояния: PV= νRT, ν = 1моль, V-const ⇒ T₁/P₁ = T₂/P₂.

Из условия P₂ = 3P₁, T₁ = 27° + 273° = 300°K,

откуда T₂ = P₂*T₁ /P₁ = 3P₁*T₁/P₁ = 3T₁ = 3*300=900°К,

тогда Q = 1*1,5 *R *(T₂ - T₁) = 1,5*8,31*(900°-300°)=1,5*8,31*600°=7479Дж