Во время опыта объём воздуха в цилиндре, закрытом подвижным поршнем, и его абсолютную температуру увеличили в 2 раза. Оказалось, однако, что воздух мог просачиваться сквозь зазор вокруг поршня, и за время опыта его давление в цилиндре не изменилось. Во сколько раз изменилась внутренняя энергия воздуха в цилиндре? (Воздух считайте идеальным газом.)
Дано:
- Объём воздуха в цилиндре увеличился в 2 раза.
- Температура также увеличилась в 2 раза.
- Давление не изменилось, так как воздух мог просачиваться через зазор.
Решение:
Так как давление в цилиндре не изменилось, это процесс происходит при постоянном давлении, и это соответствует изобарному процессу.
Для изобарного процесса изменение внутренней энергии газа можно выразить через изменение температуры:
\(\Delta U = \frac{3}{2} n R \Delta T.\)
Так как температура увеличилась в 2 раза, то можно записать изменение температуры как:
\(\Delta T = T_2 - T_1 = T_1 \quad \Rightarrow \quad \Delta T = T_1.\)
В результате, внутренняя энергия газа увеличится в 2 раза, так как она пропорциональна температуре для идеального одноатомного газа.
Ответ:
Внутренняя энергия воздуха увеличилась в 2 раза.
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 10 класс.
Aвторы:
Буховцев Б.Б., Мякишев Г.Я., Сотский Н.Н.
Задание
Во время опыта объём воздуха в цилиндре, закрытом подвижным поршнем, и его абсолютную температуру увеличили в 2 раза. Оказалось, однако, что воздух мог просачиваться сквозь зазор вокруг поршня, и за время опыта его давление в цилиндре не изменилось. Во сколько раз изменилась внутренняя энергия воздуха в цилиндре? (Воздух считайте идеальным газом.)
Еще решебники за 10 класс
Мы подобрали сборники ГДЗ за 10 класс, которые могут быть Вам интересны.
