№631 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: Какую работу совершил воздух массой 200 г при его изобарном нагревании на 20 К? Какое количество теплоты ему при этом сообщили?

Дано

$$m=200\ \text{г}=0{,}2\ \text{кг}$$

$$\Delta T=20\ \text{К}$$

Ход решения

При изобарном нагревании работа газа равна

$$A=\nu R\Delta T$$

где $$\nu=\frac{m}{M}$$ — количество вещества, $$M=0{,}029\ \text{кг/моль}$$ — молярная масса воздуха.

Тогда

$$A=\frac{mR\Delta T}{M}$$

Подставим значения:

$$ A=\frac{0{,}2\cdot 8{,}31\cdot 20}{0{,}029}\approx 1{,}15\ \text{кДж} $$

Количество теплоты при нагревании:

$$Q=cm\Delta T$$

Для воздуха $$c=1{,}01\ \text{кДж/(кг}\cdot\text{К)}$$, значит

$$ Q=1{,}01\cdot 0{,}2\cdot 20=4{,}04\ \text{кДж} $$

Ответ

$$A=1{,}15\ \text{кДж},\quad Q=4{,}04\ \text{кДж}.$$