2. Движение стрелок часов
движение планет вокруг Солнца
движение лопастей вентилятора
движение барабана стиральной машины
5. можно вычислить длину пути, который прошло тело, если даны скорость его движения и интервал времени.
КПД *qm2= cm(t2-t1)
cm(t2-t1)
m2 = ---------------------
КПД* q
Температуру увеличили вдвое, значит она стала равна 800 К.
Первый закон термодинамики:
Q = ΔU + A, где
Q – подведённое количество теплоты, Дж;
ΔU – изменение внутренней энергии газа, Дж;
A – работа газа, Дж.
ΔU = 3/2*ν*R*ΔT, где
ν – количество вещества, моль;
R = 8,314 Дж/(моль*К) – универсальная газовая постоянная;
ΔT = 800 К - 400 К = 400 К – изменение температуры.
Видимо, поршень может двигаться. Будем считать, что без трения. Тогда это изобарный процесс. При изобарном процессе:
A = p*ΔV = ν*R*ΔT (это следует из уравнения Клапейрона–Менделеева).
Тогда для изобарного процесса (всегда):
Q = 3/2*ν*R*ΔT + ν*R*ΔT = 5/2*ν*R*ΔT.
Q = 5/2 * 2 моль * 8,314 Дж/(моль*К) * 400 К = 16628 Дж ≈ 16,6 кДж.
-----------------------------------------------------------------------------------------------
Если же поршень стоит "намертво", т.е. не перемещается, то объём не меняется, и это изохорный процесс. Думаю, имелось в виду первое, но и для этого приведу решение.
Первый закон термодинамики:
Q = ΔU + A
Работа газа A в изохорном процессе равна 0 (т.к. газ ни расширяется, ни сжимается).
Q = ΔU = 3/2*ν*R*ΔT
Q = 3/2 * 2 моль * 8,314 Дж/(моль*К) * 400 К = 9976,8 Дж ≈ 10,0 кДж.
Хотя бы для примера пока что.
Для цикла Карно существует формула кап следующего вида :
KPD = (Qн - Qx)/Qн = (Tн - Tх)/Tн.
При адиабатическом расширении энтропия остается постоянной.
Значит при увеличении объема в 4 раза, температура уменьшается в 4 раза. (p1v1/T1 = p2v2/T2). Значит из последней формулы получаем выражение: ( Температура в таком процессе Карно падает до температура холодильника) Tн = 4 * Tx => 4Tx - Tx / 4*Tx = 3/4=0.75