Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 7034
2018-04-07 
Электронагреватель с сопротивлением 90 Ом помещён в баллон, в котором находится одноатомный идеальный газ под давлением $3 \cdot 10^{5} Па$. Электронагреватель на 5 минут подключают к источнику постоянного напряжения с ЭДС 100 В и внутренним сопротивлением 10 Ом, после чего давление в баллоне становится равным $6 \cdot 10^{5} Па$. Определите объём баллона. Газ не обменивается теплотой с окружающей средой.
Решение:
Сила тока, текущего через нагреватель, равна
$\frac{100 В}{90 Ом + 10 Ом} = 1 А$.
Количество теплоты, выделившейся в нагревателе:
$Q = (1 А)^{2} \cdot 90 Ом \cdot 300 с = 27 кДж$.
Поскольку газ не обменивается теплотой с окружающей средой и его объём постоянен (и равен объёму баллона), вся выделившаяся в нагревателе теплота пошла на увеличение внутренней энергии газа. Пусть $V$ - объём баллона, а $\Delta p = 3 \cdot 10^{5} Па$ - изменение давления газа в баллоне, тогда
$27 кДж = \frac{3}{2} \Delta pV \Rightarrow V = \frac{18000 Дж }{3 \cdot 10^{5} Па} = 6 \cdot 10^{-2} м^{3} = 60 л$.
Электронагреватель с сопротивлением 90 Ом помещён в баллон, в котором находится одноатомный идеальный газ под давлением $3 \cdot 10^{5} Па$. Электронагреватель на 5 минут подключают к источнику постоянного напряжения с ЭДС 100 В и внутренним сопротивлением 10 Ом, после чего давление в баллоне становится равным $6 \cdot 10^{5} Па$. Определите объём баллона. Газ не обменивается теплотой с окружающей средой.
Решение:
Сила тока, текущего через нагреватель, равна
$\frac{100 В}{90 Ом + 10 Ом} = 1 А$.
Количество теплоты, выделившейся в нагревателе:
$Q = (1 А)^{2} \cdot 90 Ом \cdot 300 с = 27 кДж$.
Поскольку газ не обменивается теплотой с окружающей средой и его объём постоянен (и равен объёму баллона), вся выделившаяся в нагревателе теплота пошла на увеличение внутренней энергии газа. Пусть $V$ - объём баллона, а $\Delta p = 3 \cdot 10^{5} Па$ - изменение давления газа в баллоне, тогда
$27 кДж = \frac{3}{2} \Delta pV \Rightarrow V = \frac{18000 Дж }{3 \cdot 10^{5} Па} = 6 \cdot 10^{-2} м^{3} = 60 л$.
