Упр.40.26 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

В старом учебнике:
а) Воздух, заполняющий объем 0, 5 л в цилиндре с легким поршнем, нагрели от 0 до 30 °С при постоянном атмосферном давлении. Какое количество теплоты получил воздух?
б) В порожнем закрытом металлическом баке вместимостью 60 м3 под действием солнечного излучения воздух нагрелся от 0 до 20 °С. Как и на сколько изменилась внутренняя энергия воздуха в баке? (Удельная теплоемкость воздуха при постоянном объеме равна 720 Дж/кг-°С.)

Дано

$$V=60\ \text{м}^3$$

$$t_1=0^\circ\text{C}$$

$$t_2=20^\circ\text{C}$$

$$c=720\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}}$$

$$\rho=1{,}3\ \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$$

Найти: $$\Delta U-?$$

Ход решения

При нагревании воздуха в закрытом баке его внутренняя энергия увеличивается на количество полученной теплоты:

$$\Delta U=cm\Delta t$$

Найдём массу воздуха:

$$m=\rho V=1{,}3\cdot 60=78\ \text{кг}$$

Изменение температуры:

$$\Delta t=t_2-t_1=20-0=20^\circ\text{C}$$

Тогда

$$ \Delta U=cm\Delta t \\ \Delta U=720\cdot 78\cdot 20=1\,123\,200\ \text{Дж} $$

Следовательно, внутренняя энергия воздуха увеличилась.

Ответ

$$\Delta U=1\,123\,200\ \text{Дж}\approx 1{,}1\cdot 10^6\ \text{Дж}$$