Treść zadania
Autor: PaprykaPL Dodano: 21.12.2018 (16:11)
Na gaz w cylindrze działa tłok niezmieniającą się siłą 7,5 kN. Opornik elektryczny umieszczony w gazie zasilono przez 40 sekund prądem stałym o napięciu 120 V i natężeniu 2 A. Na końcu procesu stwierdzono podniesienie się tłoka o 320 mm. Jaką pracę wykonał gaz i o ile zmieniła się jego energia termiczna, jeżeli podczas procesu przez ścianki cylindra odpłynęło do otoczenia 500 J ciepła?
Wyniki: W = 2,4 kJ, ΔU = +6,7 kJ.
Zadanie jest zamknięte. Autor zadania wybrał już najlepsze rozwiązanie lub straciło ono ważność.
Najlepsze rozwiązanie
Rozwiązania
Podobne zadania
W cylindrze silnika spalinowego podczas pracy powstaje gaz, którego T1=727oC
Przedmiot: Fizyka
/ Studia
|
1 rozwiązanie | autor: kamwie892 8.4.2020 (21:42) |
|
Kondensator o pojemności C rozładowuje się przez opornik o oporze R.
a)
Przedmiot: Fizyka
/ Studia
|
1 rozwiązanie | autor: ambiwalentny22 20.4.2021 (18:02) |
0 odpowiada - 0 ogląda - 1 rozwiązań
1 0
antekL1 23.12.2018 (12:32)
Użyjemy zasady zachowania energii, tylko trzeba policzyć energie dopływające i odpływające z układu.
Wyciągamy informacje z zadania.
"Opornik elektryczny..." - jest JEDYNYM źródłem energii dostarczanej do układu.
Nazwijmy tę energię "E"
E = U J t ; gdzie:
U = 110 V - napięcie
J = 2 A - natężenie prądu
t = 40 s - czas działania zasilania prądem
Ten wzór to moc prądu = U J ; razy czas t działania mocy
[ Uwaga 1: Duże "J" stosuję jako oznaczenie natężenia, bo duże "i" jest mylące ]
[ Uwaga 2: W filmie "Gwiezdne Wojny" Jedi moc też wymagała czasu aby podnieść wrak z bagna ]
------------------------------------
Układ traci energię na dwa sposoby:
(a) ucieczkę ciepła do otoczenia, jest to E1 = 500 J
(b) wykonanie pracy na podniesienie tłoka, nazwijmy tę pracę W.
Praca - siła * przesunięcie, więc:
W = F s ; gdzie:
F = 7,5 kN = 7500 N - siła
s = 320 mm = 0,32 m - przesunięcie
-------------------------------------
Czas na bilans energii. Z układu odpłynęło:
Q = 500 J = 0,5 kJ ciepła
Wobec tego, z zasady zachowania energii różnica:
ΔU = energia doprowadzona minus suma energii odprowadzonych.
ΔU = E - W - Q ; wstawiamy powyższe wzory
ΔU = U J t - F s - Q
Podstawmy dane i najpierw policzmy wykonaną pracę. Jednostki przeliczałem już w danych.
W = 7500 * 0,32 = 2400 J = 2,4 kJ <------ odpowiedź na pytanie z zadania
Obliczamy dostarczaną przez elektryczność energię:
E = 120 * 2 * 40 = 9600 J = 9,6 kJ
Obliczamy różnicę ΔU = E - W - Q
ΔU = 9,6 - 2,4 - 0,5 = 6,7 kJ
======================================================
Jak widzisz wyniki mi się zgodziły z Twoimi odpowiedziami , więc się pewnie nie pomyliłem. W razie pytań pisz proszę na priv. Dodam jeszcze, że to była "izobaryczna" przemiana gazu i dobrze, że nie pytasz o temperatury w tej przemianie.A jak myślisz?? Podgrzał się ten gaz, czy ochłodził ??
Mój adres: antek@upcpoczta.pl.
Szczęśliwych Świąt !
Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie
antekL1 23.12.2018 (12:37)
Jeśli to rozwiązanie jest dla Ciebie jasne to wyp... moje komentarze i zostaw czyste wzory, tylko te oznaczenia: W, Q, E jakoś poobjaśniaj, bo inaczej nauczyciel (i słusznie) uzna, że użyłeś ściągi
:))