Кислород массой m = 10 г, находящийся при температуре Т1 = 370 К под давлением Р1 = 100 кПа, подвергли адиабатному расширению, в результате которого его давление уменьшилось в 4 раза. В результате последующего изотермического процесса газ сжимается до первоначального давления. Постройте график процесса и определите:

1) начальный объем газа;

2) объем газа после адиабатного расширения;

3) давление газа после адиабатного расширения;

4) температуру газа после адиабатного расширения;

5) объем газа после изотермического сжатия;

6) работу, совершаемую в ходе указанных процессов;

7) изменение внутренней энергии газа;

8) количество теплоты, отданное газом;

9) изменение энтропии в ходе указанных процессов.​

Пусть н=540м. p(низ) =100641п а. давление столба воздуха можно вычислить так же, как и столба жидкости: p=pgh. p - плотность воздуха, 1.29кг/м^3. внизу у нас давление обусловлено столбом воздуха высоты h (грубо говоря, толщина атмосферы) , а на верхушке башни высота столба h-н. таким образом, разница давлений будет p(низ) -p(верх) = pgн. таким образом, давление на верхушке башни равно p(низ) -pgн = 100641 - 1.29*9.8*540 = 93814.3 па. можно решить иначе. в школьном курсе есть такой факт: при подъеме на высоту 10 м, давление уменьшается на 1мм рт. ст. 1 мм рт. ст. = 133.3 па. таким образом p(верх) = р (низ) - (540/10)*133.3 =93442.8 па. различие в ответах объясняется неточностью утверждения "при подъеме на высоту 10 м, давление уменьшается на 1мм рт. ст. ", а также сильной зависимостью плотности воздуха от температуры. кстати, решение верно только в том случае, если принять плотность воздуха постоянной на всей высоте, что справедливо для таких малых высот.

t ≈ -5.36°C

Объяснение:

С = 1,5 кДж/°С  = 1500 Дж/°С

t₁ = 20°С

m₁ = 100 г = 0,1 кг

t₂ = -30°С

λ₁ = 3.4⋅10⁵ Дж/кг

с₁ = 2100 Дж/(кг·°С)

с₂ = 4200 Дж/(кг·°С)

t - ? - температура установившегося теплового равновесия

Энергия, затраченная на нагревание льда до температуры плавления

Q₁ = c₁ · m₁ · (0 - t₂) = 2100 · 0.1 · 30 = 6 300 (Дж)

Энергия, затраченная на таяние льда

Q₂ = λ₁ · m₁ = 340 000 · 0.1 = 34 000 (Дж)

Энергия, затраченная на нагревание воды, получившейся изо льда

Q₃ = c₂ · m₁ · (t - 0) =4200 · 0.1 · t = 420t₃

Энергия, отданная сосудом с водой при охлаждении

Q₄ = C · (t₁ - t₃) = 1500 · (20 -  t) = 30 000 - 1500 t

Уравнение теплового баланса

Q₁ + Q₂ + Q₃ = Q₄

6 300 + 34 000 + 420 t = 30 000 - 1500 t

1920 t = -10 300

t ≈ -5.36°C