Упр.40.25 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.)

Решение

При постоянном атмосферном давлении количество теплоты, полученное воздухом, находим по формуле

$$Q=cm\Delta t.$$

Масса воздуха:

$$m=\rho V.$$

Переведём объём в СИ:

$$V=0{,}5\ \text{л}=0{,}5\cdot 10^{-3}\ \text{м}^3=5\cdot 10^{-4}\ \text{м}^3.$$

Для воздуха берём $$c=1000\ \text{Дж}/(\text{кг}\cdot^\circ\text{C})$$ и $$\rho=1{,}3\ \text{кг/м}^3.$$

Тогда

$$m=1{,}3\cdot 5\cdot 10^{-4}=6{,}5\cdot 10^{-4}\ \text{кг}.$$

Изменение температуры:

$$\Delta t=30-0=30^\circ\text{C}.$$

Теперь найдём количество теплоты:

$$Q=1000\cdot 6{,}5\cdot 10^{-4}\cdot 30=19{,}5\ \text{Дж}.$$

Округляя, получаем:

Ответ: $$Q\approx 20\ \text{Дж}.$$