Какое количество теплоты было получено газом
На диаграмме представлены изменения давления и объема идеального одноатомного газа. Какое количество теплоты было получено или отдано газом при переходе из состояния 1 в состояние 3?
При переходе из начального в конечное состояние объем газа увеличился, газ совершил работу А. Выполняется первый закон термодинамики: переданное газу количество теплоты Q равно сумме изменения внутренней энергии газа 
и работы А, совершенной газом.
Внутренняя энергия идеального газа в состояниях 1 и 3 выражается через давление и объем газа:
Работа А при переходе газа из состояния 1 в состояние 3 равна площади фигуры под графиком диаграммы в координатах (р, V):
В результате получаем количество теплоты:
Положительное значение величины Q означает, что газ получил количество теплоты.
Можете объяснить, как находите работу?
Небольшой комментарий по этому поводу уже писал к задаче 1022. Можете там почитать.
Работе газа на диаграмме 
соответствует площадь под графиком процесса. В данном случае, это заштрихованная область, она представляет собой трапецию (если смотреть на нее, наклонив голову), здесь используется формула из геометрии для нахождения площади трапеции. Вот и все 🙂
Спасибо за разъяснение!:)
а как найти изменение внутренней энергии?
В решении же написано, 
.
Вы, видимо, имели в виду не «не для всей системы», а не для всего процесса. Тогда ответ утвердительный. Количество теплоты в таких задачах всегда находится из первого начала термодинамики. Работу вычисляем по графику (для изохорического процесса она равна нулю), изменение внутренней энергии также можно найти по графику, считав с него начальное и конечное состояния (давление, объем)
Здравствуйте, на графике представлен «ход» всего процесса, из 1-2, 2-3 т.е мы обязаны рассматривать первый закон термодинамики для каждого изопроцесса. Мы можем двигаться из 1 в 3 только минуя состояние 2.
Объясните пожалуйста что за процесс 1-2.
Первый закон термодинамики выполняется не только для изопроцессов.
На диаграмме представлены изменения давления и объема идеального одноатомного газа. Какое количество теплоты было получено или отдано газом при переходе из состояния 1 в состояние 3?
При переходе из начального в конечное состояние объем газа уменьшился, внешние силы над газом совершили работу А. Выполняется первый закон термодинамики: переданное газу количество теплоты Q равно разности изменения внутренней энергии газа и работы А, совершенной над газом:
;
Внутренняя энергия идеального газа в состояниях 1 и 3 выражается через значения давления и объема газа
Работа А при переходе газа из состояния 1 в состояние 3 равна площади под графиком диаграммы в (р, V)
Объединяя все выражения, получаем количество теплоты:
Отрицательное значение величины Q означает, что газ отдал количество теплоты.
а как определить сам газ совершил работу или над ним?
В принципе, для всех квазиравновесных процессов, никакой разницы нет. Это вопрос удобства, как считать. Эти две работы равны по величине и противоположны по знаку: 
. Например, если газ расширяется, можно говорить, что он совершает положительную работу против внешних сил, или, что над ним совершают отрицательную. Ежели он сжимается, то его работа отрицательна, а вот работа внешних сил положительна.
Есть две эквивалентные записи первого начала термодинамики. В одну входит работа газа против внешних сил, во вторую работа внешних сил против газа.
1) 
. Внутреннею энергию газа можно изменить передав тепло или совершив работу
2) 
. Переданное тепло идет на изменение внутренней энергии и на работу против внешних сил.
Лучше запоминать словесные формулировки, чтобы никакой путаницы не возникало.
На диаграмме (см. рисунок) представлены изменения давления и объема идеального одноатомного газа. Какое количество теплоты было получено или отдано газом при переходе из состояния 1 в состояние 3?
При переходе из начального в конечное состояние объем газа уменьшился, внешние силы над газом совершили работу А’. Выполняется первый закон термодинамики: переданное газу количество теплоты Q равно разности изменения внутренней энергии газа и работы А’, совершенной над газом
Внутренняя энергия идеального газа в состояниях 1 и 3 выражается через значения давления и объема газа
Работа А’ при переходе газа из состояния 1 в состояние 3 равна площади фигуры под графиком диаграммы в координатах (р, V):
Объединяя формулы, получаем количество теплоты:
Отрицательное значение величины Q означает, что газ отдал количество теплоты.
Ответ: 
Дж.
Давайте по-порядку. 1-2 P=const A=-20Дж
Тут 2 изо-процесса. Изобарный, затем изохорный.
Из уравнений этих процессов находим, что T1=T3 U=0. Q=A=-20Дж
Все верно за исключением вычисления работы, давление газа на графике измеряется в кПА, поэтом Вы должны получить кДж. Разница в знаке работы Вас не должна смущать, так как Вы считаете работу газа, а в решении считается работа над газом.
Почему в предыдущей задачи за высоту треугольника брали P1+P2 а в этой берут только Р1? Лично я думал что высота ровна P2-P1 в первой задачи и P3-P2 во второй
Чтобы найти работу, нужно посчитать площадь под графиком. В данной задаче это площадь под горизонтальным участком (прямоугольник). В предыдущей задаче — под наклонным (трапеция)
Здравствуйте! Подскажите пожалуйста, когда будет просто А, а когда А`
Для квазиравновесных процессов можно писать первое начало термодинамики в любом удобном ДЛЯ ВАС варианте. Это просто две разных записи одного и того же. Так что выбор остается за Вами.
Вы говорите, что можно писать так как удобнее.
Тогда получается,что будет верно и то,что Q=dU+A, т.к. A=-A`.
Но по рисунку при переходе газа из начального в конечное состояние объем газа уменьшился, и внешние силы совершили над газом работу, а не он над ними. Тогда должно быть Q=dU-A, и следовательно Q=dU+A`.
Почему тогда у вас работа с минусом?
Нет-нет, так менять знаки, как Вы делаете, не нужно. В этой формуле 
все величины могут быть как положительными, так и отрицательными.
температура газа растет
температура газа уменьшается
газ получает тепло
газ отдает тепло
или 
газ расширяется
или 
газ сжимается
То есть в данном случае, знак остается прежним, а вот работа газа по величине отрицательна. Именно по этой причине в данном случае более удобно использовать другую формулировку первого начала, чтобы не работать с отрицательными величинами.
БЛИН. У вас во всех ответах получается что газ переходит из состояния 1 СРАЗУ в 3, когда рассчитываете внутреннею энергию.
А по-моему газ сначала переходит из состояния 1-2 где НАД ним совершают работу это верно, а потом 2-3, где он получает количество теплоты что идет на увеличение энергии, у вас этого нет.
Внутренняя энергия — это функция состояния газа. ЕЕ изменение определяется только начальным и конечным состояниями, при этом абсолютно не важно, по какому пути газ совершил переход. Если Вам удобно, можете определять изменение внутренней энергии поэтапно, а потом складывать эти изменения, получится тот же ответ.
На диаграмме (см. рисунок) представлены изменения давления и объема идеального одноатомного газа. Какое количество теплоты было получено или отдано газом при переходе из состояния 1 в состояние 3?
При переходе из начального в конечное состояние объем газа уменьшился, внешние силы над газом совершили работу А. Выполняется первый закон термодинамики: переданное газу количество теплоты Q равно разности изменения внутренней энергии газа и работы А, совершенной над газом
;
Внутренняя энергия идеального газа в состояниях 1 и 3 выражается через значения давления и объема газа
Работа А при переходе газа из состояния 1 в состояние 3 равна площади фигуры под графиком диаграммы в координатах (р, V): 
Объединяя формулы, получаем:
Значение количества теплоты отрицательное, следовательно, газ отдал теплоту.
Ответ: 
Дж.
Какое количество теплоты было получено газом
На диаграмме (см. рисунок) представлены изменения давления и объема идеального одноатомного газа. Какое количество теплоты было получено или отдано газом при переходе из состояния 1 в состояние 3?
При переходе из начального в конечное состояние объем газа увеличился, газ совершил работу А. По первому закону термодинамики переданное газу количество теплоты Q равно сумме изменения внутренней энергии газа и работы А, совершенной газом
;
Внутренняя энергия идеального газа в состояниях 1 и 3 выражается через значения давления и объема газа
Работа А при переходе газа из состояния 1 в состояние 3 находится как площадь фигуры под графиком диаграммы в координатах (р, V):
Объединяя формулы, получаем:
Значение количества теплоты положительно, следовательно, газ теплоту получал.
Ответ: 
Дж.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты (подстановка числовых данных в конечную формулу), приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ | 3 | |||||||||||||
| Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка | 2 | |||||||||||||
| Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи. В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. Какое количество теплоты было получено газомНа диаграмме (см. рисунок) представлены изменения давления и объема идеального одноатомного газа. Какое количество теплоты было получено или отдано газом при переходе из состояния 1 в состояние 3? При переходе из начального в конечное состояние объем газа уменьшился, внешние силы над газом совершили работу А. Выполняется первый закон термодинамики: переданное газу количество теплоты Q равно разности изменения внутренней энергии газа
Внутренняя энергия идеального газа в состояниях 1 и 3 выражается через значения давления и объема газа
Работа А при переходе газа из состояния 1 в состояние 3 равна площади фигуры под графиком диаграммы в координатах (р, V): Объединяя формулы, получаем:
Значение количества теплоты отрицательное, следовательно, газ отдал теплоту. Ответ:
|
кДж.
