Question

1. Podczas izobarycznego rozprężania gaz wykonał pracę o wartości 700J, pobierając jednocześnie 1100J ze źródła energii. Ile wynosiła zmiana energii wewnętrznej?

2. Jaką wysokość musi mieć wodospad, aby różnica temperatur wody na jego szczycie i u podnóża wynosiła 1*C?

3. Ile wynosi objętość 10moli gazu doskonałego w temperaturze 127*C i pod ciśnieniem 8,31MPa?

Answer 1

1. Z I zasady termodynamiki:

ΔU = Q - W = 1100 - 700 = 400 J    (energia wewnętrzna wzrosła o 400 J)

 

2.Należy w tym zadaniu założyć, cała energia potencjalna ze szczytu wodospadu zamienia się w ciepło po uderzeniu wody na dole wodospadu. Niestety, to dość dalekie od rzeczywistości założenie , ale tak sobie autor zadania wymyślił ;) i trudno.

 

Ep = Q

 

Ep = m·g·h                 Q = m·cw·Δt

 

m·g·h = m·cw·Δt        ---->      h = cw·Δt / g

 

ciepło właściwe wody cw = 4200 J/kg°C

 

h = 4200·1/10 = 420 m

 

3.     T = 127°C = 400 K           p = 8.31 MPa = 8.31·10⁶ Pa          n = 10 moli

        R = 8.31 J/mol·K

 

Z równania Clapeyrona:

p·V = n·R·T

V = n·R·T/p = 10·8.31·400/8.31·10⁶ = 4000·10⁻⁶ = 0.004 m³ = 4 dm³