Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 9622
2018-10-20 
Внутри гладкой горизонтальной трубы находятся два поршня, соединенных между собой упругой пружиной. Между поршнями находится один моль гелия при температуре 300 K. Газ нагрели до температуры 400 K. Какое количество теплоты было сообщено газу при нагревании, если длина пружины увеличилась в $\eta = 1,5$ раза?
Решение:
Из первого начала термодинамики: $Q = \Delta U + A$, для изменения внутренней энергии гелия можно записать $\Delta U = R \Delta T$. Работу можно найти по формуле $A = P \Delta V$, так как давление в процессе меняется линейно вместо давления нужно взять среднее значение $P = \frac{P_{1} + P_{2} }{2}$.
Тогда для работы получаем выражение: $A = \frac{P_{1} + P_{2} }{2} (V_{2} - V_{1})$.
Учитывая, что $V_{2} = V_{1} \eta$, а $PV = RT$ получаем $Q = \frac{3}{2} R(T_{2} - T_{1}) + \frac{R}{2} ( \eta - 1)(T_{1} + T_{2}/ \eta)$.
Внутри гладкой горизонтальной трубы находятся два поршня, соединенных между собой упругой пружиной. Между поршнями находится один моль гелия при температуре 300 K. Газ нагрели до температуры 400 K. Какое количество теплоты было сообщено газу при нагревании, если длина пружины увеличилась в $\eta = 1,5$ раза?
Решение:
Из первого начала термодинамики: $Q = \Delta U + A$, для изменения внутренней энергии гелия можно записать $\Delta U = R \Delta T$. Работу можно найти по формуле $A = P \Delta V$, так как давление в процессе меняется линейно вместо давления нужно взять среднее значение $P = \frac{P_{1} + P_{2} }{2}$.
Тогда для работы получаем выражение: $A = \frac{P_{1} + P_{2} }{2} (V_{2} - V_{1})$.
Учитывая, что $V_{2} = V_{1} \eta$, а $PV = RT$ получаем $Q = \frac{3}{2} R(T_{2} - T_{1}) + \frac{R}{2} ( \eta - 1)(T_{1} + T_{2}/ \eta)$.
