Найти количество теплоты, сообщенное кислороду (14 января 2010)

В вертикальном цилиндре под поршнем находится 2 кг кислорода. При повышении температуры кислорода на 5 К его внутренняя энергия увеличилась на 6570 Дж. Найти:
  • количество теплоты, сообщенное кислороду;
  • работу, совершаемую им при расширении;
  • его удельного теплоемкость
для двух случаев:
а) поршень не закреплен;
б) поршень закреплен.

Районная олимпиада, Алматы, школа № 48.

Комментарии

Точь-в-точь задача Егэ по физике части С. Недавно решал.
Есть решение ???
Ещё бы. Постараюсь написать.
напишете?

У меня:

a) работа = 2,59 × 103 Дж, а количество теплоты — 917 Дж / (кг • К).

Тут изобарный и изохорный процессы.

Qv = CpmΔT.

Qp = CvmΔT.

1)   Qv = ΔU.

ΔU = CvmΔT.

2)   Qp = ΔU + A = ΔU + mRΔT / M.

CpmΔT = ΔU + mRΔT / M.

В первом случае работа 0, а во втором A = mRΔT / M. Уравнения для нахождения теплоемкостей я написал.
Термодинамика самая наилегчайшая.

Cp и Cv найти очень легко. Находим работу А' (штрих), совершенную над газом. Так как изменение внутренней энергии нам дано,

A = p ΔV = mR ΔT / M

— получилось около 2590 Дж.

Далее Cv и Cp — изохорный (V = const) и изобарный (P = const) процессы.

Есть специальные формулы для них:

Сv = iR / (2M),

где i — число степеней свободы. Так как нам дан кислород, двухатомный, следовательно, число степеней свободы i = 5.

Найти удельные теплоемкости очень легким способом через формулу количества теплоты:

Q = cm ΔT.

P.S. Участвовал в районной олимпиаде по физике и занял 2-е место, задание схожее было, получил за эту задачу 5 баллов из 5.

Надоело разбираться?