Частные вопросы курса физики. Александров В.Н - 104 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МПГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

103
Согласно условию задачи в первом случае имеем:
I
1
U
1
η = c
ср
m
1
∆T + q
1
,
(4)
во втором аналогично:
I
2
U
2
η = c
ср
m
2
∆T + q
2
. (5)
Будем считать тепловые потери q
1
и q
2
одинаковыми. Тогда, вычитая
из соотношения (4) соотношение (5), получим выражение для удельной
теплоемкости дистиллированной воды (индекс «ср» опустим):
c =
1 1 2 2
12
( I U I U )
( m m ) T
. (6)
Подставив числовые данные задачи, произведем расчет:
c ≈ 4,2 ∙10
3
Дж
кг К
.
Полученная величина удельной теплоемкости воды при нормальных
условиях удовлетворительно совпадает с табличным значением.
Задача 5.9. 6,5 г водорода, находящегося при температуре 27
0
С,
расширяется вдвое при ρ=const за счет притока тепла
извне.
Найти: 1) работу расширения;
2) изменение внутренней энергии газа;
3) количество теплоты, сообщенное газу.
Анализ и решение
Работа, совершаемая газом при расширении при переходе из состояния 1 в
2, определяется выражением:
2
1
A P dV
. (1)
Так как по условию задачи процесс расширения газа происходил при
постоянном давлении (изобарический процесс), то можно выражение (1)
записать в виде:
А = P (V
2
– V
1
), (2)
где V
2
и V
1
– объем газа в состояниях 1 и 2 соответственно.
Согласно закону Гей-Люссака изменение объема газа сопровождалось
изменением его температуры:
12
12
VV
.
TT
(3) 
    Согласно условию задачи в первом случае имеем:
                           I1 U1 η = cср m1 ∆T + q1 ,              (4)
во втором аналогично:
                           I2 U2 η = cср m2 ∆T + q2 .              (5)
    Будем считать тепловые потери q1 и q2 одинаковыми. Тогда, вычитая
из соотношения (4) соотношение (5), получим выражение для удельной
теплоемкости дистиллированной воды (индекс «ср» опустим):
                                ( I1U 1  I 2U 2 )
                           c=                       .              (6)
                                 ( m1  m2 )T
    Подставив числовые данные задачи, произведем расчет:
                                       Дж
                          c ≈ 4,2 ∙10 кг  К .
                                     3



    Полученная величина удельной теплоемкости воды при нормальных
условиях удовлетворительно совпадает с табличным значением.

     Задача 5.9.   6,5 г водорода, находящегося при температуре 27 0 С,
                   расширяется вдвое при ρ=const за счет притока тепла
                   извне.
                   Найти: 1) работу расширения;
                            2) изменение внутренней энергии газа;
                            3) количество теплоты, сообщенное газу.
                                 Анализ и решение
     Работа, совершаемая газом при расширении при переходе из состояния 1 в
2, определяется выражением:
                                        2

                                   A   P  dV .                  (1)
                                        1

    Так как по условию задачи процесс расширения газа происходил при
постоянном давлении (изобарический процесс), то можно выражение (1)
записать в виде:
                                  А = P (V2 – V1 ),                (2)
где V2 и V1 – объем газа в состояниях 1 и 2 соответственно.
     Согласно закону Гей-Люссака изменение объема газа сопровождалось
изменением его температуры:
                                  V1 V2
                                     .                            (3)
                                  T1 T2


                                                                    103

Страницы