Робота при ізопроцесах

1. В циліндрі під великим поршнем міститься 0,01 кг азоту. Яку роботу виконає азот, коли його нагріти від температури 25°С до 125°С при постійному тиску?

2. 20 літрів азоту, що перебуває під тиском 2 × 10⁵ Па, нагріли ізохорно від температури 20°С до 50°С. Визначити роботу, виконану газом.

3. 12 г водню розширюється ізотермічно при температурі 27°С. У скільки разів збільшиться об’єм газу при отриманні 10370 Дж теплоти?

4. Ідеальний газ розширюється ізотермічно від об’єму V₁=0,1 м³ до об’єму V₂=0,5 м³. Кінцевий тиск р₂=1,5 × 10⁵ Па. Визначити виконану газом роботу.

5. 0,5 кг повітря нагрівають при постійному тиску від 20°С до 100°С. Визначити роботу розширення газу.

6. В циліндрі під поршнем знаходиться 0,5 кг азоту. Після нагрівання газу при постійному об’ємі тиск збільшився від 10⁵ Па до 1,5 × 10⁵ Па. Визначити зміну внутрішньої енергії і роботу газу, якщо початкова температура газу 273 К.

7. Знайти температуру 20 г водню після ізотермічного стиску від нормальних умов до тиску р₂=2 × 10⁵ Па. Робота розширення дорівнює 540 Дж.

8. В циліндрі об’ємом 20 л під поршнем знаходиться азот при тиску 2 × 10⁵ Па. Яку кількість теплоти треба передати азоту, щоб об’єм збільшився вдвічі при постійному тиску?

9. Яку роботу виконує кисень масою 12 г при нагріванні на 50°С при постійному тиску?

10. В закритій посудині об’ємом 20 л знаходиться повітря при тиску P=0,1 МПа. Яку кількість теплоти треба передати повітрю, щоб збільшити тиск у 5 разів? Чому дорівнює робота газу при нагріванні?

11.* Які були початковий об’єм V₁ і температура Т₁ гелію (m=4 × 10^–3 кг/моль, маса m=0,015 кг) під невагомим поршнем у циліндрі, якщо внаслідок охолодження гелію до Т₂=248 К вантаж P=200 Н, що лежав на поршні, виконав роботу А=39 Дж? Площа поршня 0,02 м², атмосферний тиск P₀=10⁵ Па.

12.* Обчислити кількість теплоти Q, яку треба надати двох-атомному ідеальному газу при ізобарному нагріванні,
якщо під час нагрівання він виконав роботу 20 кДж.

13.* При ізобарному розширенні деякої маси водню його внутрішня енергія збільшилась на ∆U=20 кДж. Знайти кількість теплоти, яку отримав газ, і роботу, яку він виконав.

14.* Кисень займає об’єм V₁=50 л і перебуває під тиском Р=1,5 × 10⁵ Па. При нагріванні газ розширився при сталому тиску до об’єму V₂=200 л. Знайти зміну внутрішньої енергії ∆U, виконану газом роботу А та теплоту Q, яку отримав газ.

15.* Двохатомний газ має початковий об’єм V₁=50 л і тиск Р₁=3 × 10⁵ Па. Газ нагрівають ізохорно до тиску Р₂=3Р₁, після чого ізотермічно розширюють до початкового тиску. Знайти у кожному процесі роботу А, виконану газом, зміну внутрішньої енергії ∆U, кількість теплоти Q, отриману газом.