Вправа, № 1 1. Наведіть приклади тіл, що перебувають у стані теплової рівноваги.
Обгрунтуйте свою відповідь.
2. Згадайте будову й принцип дії рідинного термометра та поясніть,
що більше розширюється під час нагрівання: скло чи рідина?
3. Чому розміри термометра мають бути невеликими порівняно з роз-
мірами тіла, температуру якого вимірюють?
4. Скористайтеся додатковими джерелами інформації та дізнайтеся
про історію створення термометрів і різних температурних шкал
(Фаренгейта, Реомюра тощо). Підготуйте коротке повідомлення.
5. Визначте ціну поділки та покази термометрів на рис. 1.3, а, б.
Решение:
1) Целесообразно разделить задачу на два отрезка: изохорный процесс и изобарный.
Ясно, что при изохорном процессе работа не совершается и нам нужно рассматривать только изобарный процесс.
Получаем: A = P ΔV.
Преобразуем по Менделееву-Клапейрону: A = m R (T - T0) / M.
По условию, конечная температура равна начальной, т.е. T = 320 K. Начальная температура T0 - это конечная температура при изохорном процессе.
Так как процесс изохорный, то по закону Шарля получаем:
3 P0 / T0 = P0 / T <=> 3T = T0 => T = T0 / 3 = 320 / 3 = 106,6 K
Теперь можем посчитать работу газа.
A = 3*10^-1 * 8,31 * 213,4 / 32*10^-3 = 16 625, 193 Дж
2) ΔU = 0, так как изменения температуры не происходит.