ЕГЭ
КАРТОЧКИ
ТЕСТЫ
Главная
Курсы
Куратор
Подписка
23. Молекулярная физика. Электродинамика: расчетная задача: #208420
В закрытом сосуде под поршнем находится $4\,\text{г}$ насыщенного водяного пара. Двигая поршень, занимаемый паром объем уменьшили в $2$ раза, поддерживая температуру сосуда и его содержимого постоянной и равной $100^\circ\text{C}.$ Какое количество теплоты было при этом отведено от сосуда?
$1.$ При уменьшении объема в $2$ раза при постоянной температуре конденсируется половина пара: $$ \Delta m = \frac{4}{2} = 2\,\text{г} = 0.002\,\text{кг} $$ $2.$ Изменение внутренней энергии при конденсации:
$$ \Delta U = -L \cdot \Delta m = -2.3 \cdot 10^6 \cdot 0.002 = -4\space600\,\text{Дж} $$ $3.$ Работа, совершенная над системой при сжатии:$$ A = p \Delta V = \frac{p V_0}{2} $$ $4.$ Используем уравнение состояния идеального газа: $$ p V_0 = \frac{m}{M} R T $$ $$ A = \frac{1}{2} \cdot \frac{m}{M} R T = \frac{1}{2} \cdot \frac{0.004}{0.018} \cdot 8.31 \cdot 373 \approx 344\,\text{Дж} $$ $5.$ По первому началу термодинамики: $$ Q = A -\Delta U = 344 -(-4\space600) = 4\space944\,\text{Дж} \approx 5\,\text{кДж} $$ Ответ: отведенное количество теплоты составляет $5\,\text{кДж}.$
20
