Перейти к основному содержанию

ДУ №9 Внутренняя энергия

Задача 1. Определите внутреннюю энергию гелия массой $m = 1$ кг при температуре $T = 300$ К.

Ответ

$U = 9,34\times 10^5$ Дж

Задача 2. В вертикальном цилиндрическом сосуде площадью поперечного сечения $S = 40$ см2 на высоте $h = 0,5$ м от основания находится поршень массой $m = 1$ кг, а под ним - газ аргон. Чему равна внутренняя энергия этого газа?

Ответ

$U = 307,35$ Дж

Задача 3. Идеальный одноатомный газ изотермически сжали из состояния с давлением $p_1 = 10^5$ Па и объемом $V_1 = 2$ л до объема, втрое меньшего первоначального. Найдите внутреннюю энергию газа в конечном состоянии.

Ответ

$U_1 = U_2 = 300$ Дж

Задача 4. Один моль гелия нагрели так, что его внутренняя энергия изменилась на $\Delta U = 600$ Дж. Во сколько раз изменилась температура гелия, если его начальная температура $T = 400$ К?

Ответ

$n = 2$ раза

Задача 5. Газ, находящийся при температуре $t = 27$ 0C, нагрет на $\Delta t = 30$ 0С. На сколько процентов возросла его внутренняя энергия?

Ответ

$\eta = 10$ %

Задача 6. В закрытом сосуде находится $\nu = 3$ моль гелия при температуре $t = 27$ 0C. На сколько процентов увеличится давление в сосуде, если внутреннюю энергию газа увеличить на $\Delta U = 3$ Дж?

Ответ

$\eta = 27$ %

Задача 7. Аргон в количестве $\nu = 5$ моль расширяется изобарно так, что его объем увеличивается в $n = 5$ раз, а внутренняя энергия изменяется на $\Delta U = 60$ кДж. Определите начальную температуру аргона.

Ответ

$T = 241$ K

Задача 8. Идеальный газ сжимают поршнем и одновременно нагревают. Во сколько раз изменится его внутренняя энергия, если объем газа уменьшить в $n = 4$ раза, а давление увеличить в $k = 3$ раза?

Ответ

$\frac{U_1}{U_1} = \frac{3}{4}$

Задача 9. Один моль идеального одноатомного газа при температуре $T_1 = 290$ К расширяется изобарно до тех пор, пока его объем не увеличится в $n = 2$ раза. Затем газ нагревают изохорно так, что его давление увеличивается в $k = 3$ раза. Найдите изменение внутренней энергии газа.

Ответ

$\Delta U = 103,9$ Дж

Задача 10. Аргон в количестве $\nu = 1$ кмоль сжимают так, что его объем уменьшается в $n = 2$ раза. Сжатие происходит по закону $pV^2 = const$. Найдите изменение внутренней энергии газа. Начальная температура газа $T_1 = 200$ К.

Ответ

$\Delta U = 2,5$ МДж

 

теория | решение задач | справочный материал | следующее ДУ-10