Срочно, ребята!!!

1. Какова внутренняя энергия ⅔ моля идеального одноатомного газа при температуре 100 К, если универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/моль•К?
2. Какую работу совершили при изобарном сжатии газа при давлении 105 Па, если его объем уменьшился на 0,002 м3?
3. В идеальной тепловой машине, за счет каждого килоджоуля тепловой энергии, получаемой от нагревателя, совершается полезная работа 300 Дж. Каков КПД машины и сколько теплоты отдается холодильнику?

Физика 9 класс Термодинамика внутренняя энергия газа идеальный одноатомный газ температура 100 К универсальная газовая постоянная работа при сжатии газа изобарное сжатие давление 105 Па Объём газа тепловая машина полезная работа КПД машины теплота от холодильника Новый

Давайте решим вашу задачу по шагам.

1. Внутренняя энергия идеального одноатомного газа.

Внутренняя энергия (U) одноатомного газа рассчитывается по формуле:

U = (3/2) * n * R * T

где:

• n – количество молей газа (в данном случае ⅔ моль);
• R – универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/моль•К);
• T – температура в Кельвинах (в данном случае 100 K).

Теперь подставим значения в формулу:

U = (3/2) * (2/3) * 8,31 * 100

Сначала вычислим (3/2) * (2/3):

• (3/2) * (2/3) = 1.

Теперь подставим это значение:

U = 1 * 8,31 * 100 = 831 Дж.

Таким образом, внутренняя энергия газа составляет 831 Дж.

2. Работа, совершенная при изобарном сжатии газа.

Работа (A) при изобарном процессе рассчитывается по формуле:

A = P * ΔV

где:

• P – давление (105 Па);
• ΔV – изменение объема (в данном случае -0,002 м³, так как объем уменьшается).

Теперь подставим значения в формулу:

A = 105 * (-0,002)

A = -0,21 Дж.

Знак минус указывает на то, что работа совершается над газом (он сжимается).

3. КПД тепловой машины и количество теплоты, отданной холодильнику.

КПД (η) тепловой машины рассчитывается по формуле:

η = W / Q1

где:

• W – полезная работа (300 Дж);
• Q1 – теплота, получаемая от нагревателя (в килоджоулях, но переведем в Дж: 1 кДж = 1000 Дж).

Если Q1 = 1 кДж, то Q1 = 1000 Дж. Теперь подставим значения:

η = 300 / 1000 = 0,3 или 30%.

Теперь найдем количество теплоты, отданной холодильнику (Q2):

Q2 = Q1 - W = 1000 - 300 = 700 Дж.

Итак, подводя итоги:

• Внутренняя энергия газа составляет 831 Дж;
• Работа, совершенная при сжатии газа, равна -0,21 Дж;
• КПД тепловой машины составляет 30%;
• Количество теплоты, отданной холодильнику, равно 700 Дж.