Задание 4 Параграф 86 ГДЗ Мякишев 10 класс (Физика)

1. В цилиндре под поршнем находится воздух. На его нагревание при постоянном давлении затрачено количество теплоты, равное 5 кДж. Определите работу, совершённую при этом воздухом. Теплоёмкость воздуха при постоянном давлении $$c_p=10^3\ \text{кДж}/(\text{кг}\cdot\text{К})$$, молярная масса 29 г/моль.

$$Q=5\ \text{кДж}=5000\ \text{Дж}$$

$$p=\text{const}$$

$$c_p=10^3\ \text{Дж/(кг}\cdot\text{К)}$$

$$M=29\ \text{г/моль}=0{,}029\ \text{кг/моль}$$

При нагревании газа при постоянном давлении работа газа равна

$$A=p\Delta V$$

Для изобарного процесса

$$Q=mc_p\Delta T$$

а работа газа

$$A=m\frac{R}{M}\Delta T$$

Тогда

$$\frac{A}{Q}=\frac{R}{c_pM}$$

Следовательно,

$$A=Q\frac{R}{c_pM}$$

Подставим значения:

$$A=5000\cdot\frac{8{,}31}{10^3\cdot0{,}029}\approx1430\ \text{Дж}$$

$$A\approx1{,}43\ \text{кДж}$$

Ответ

$$1{,}43\ \text{кДж}$$