СПРОСИ ПРОФИ
👍
0
👎 047

Где ошибка

В цилиндрическом сосуде под массивным поршнем находится 1,8 г гелия при температуре 47 . Газу медленно сообщают количество теплоты 3 . Во сколько раз увеличился объем газа? Трением поршня о стенки сосуда пренебречь.
Ответ:2,67 раза
Думаю, это неверно. В условии ни слова, что сосуд теплоизолирован, следовательно при медленном процессе температура газа будет, как снаружи,, значит неизменная. Давление тоже неизменно, тогда по уравнению К-М. объем не меняется. Где у меня ошибка, если она есть.
термодинамика физика обучение     #1   30 янв 2016 17:15   Увидели: 45 клиентов, 5 специалистов   Ответить
👍
0
👎 0
Михаил! А как Вы себе представляете медленную передачу теплоты? Если сосуд не изолирован, то сообщать тепло бесполезно.
Полный текст задачи вроде такой:
"В цилиндрическом сосуде, стоящем на столе, под массивным поршнем находится 1,8 г гелия при температуре 47 ° С. Газу медленно сообщают количество теплоты 3 кДж. Во сколько раз увеличился объем газа? Трением поршня о стенки сосуда пренебречь".
Для случая теплоизолированного сосуда ответ верный
Тут нечто подобное
https://ask.profi.ru/q/porshen-pod-davleniem-v-germetichnom-vertikalnom-35087/
👍
0
👎 0
А всё сидит в значении слов "теплота" и "количество теплота".
Теплота — свойство, понятное без формул.
Количество теплоты — это изменение внутренней энергии.
Т.е. от сосуда не требуется быть теплоизолированным, просто потребуется больше тепловой энергии.
Ошибка Михаила была в толковании терминов, уже определенных в физике.
И еще: при медленном процессе должны совпадать температуры, при этом меняться могут обе, если не сказано иное.
👍
0
👎 0
Сергей Яковлевич! Вы имеете в виду, что именно газу сообщают 3 КДж и на эту величину изменяется его внутренняя энергия, а остальное рассеивается в окружающем пространстве?
Физически конечно реализуем процесс, когда нагревается газ и внутри сосуда, и снаружи, но тогда нужно понять, комната герметична или нет. Если герметична, то при нагревании воздуха в ней будет расти давление. Тогда уместен вопрос, в какую сторону пойдёт поршень. Но это уже будет другая задача.
При неопределённости в условии данной задачи можно предположить, что либо сосуд теплоизолирован и всё тепло от нагревателя передано газу, либо комната не герметична и тепло, рассеиваемое в комнате, не приводит к изменению атмосферного давления в ней ( воздух выходит через щели).
👍
+1
👎 1
НАСЧЁТ ТОЛКОВАНИЯ ТЕРМИНОВ.
"Количество теплоты — это изменение внутренней энергии."
Как-тр не ловко за Перввое Начало.
👍
0
👎 0
А " комната герметичная" — просто вызывает улыбку.
Глубокомысленно ломаем копья,всё понимая.
Просто скажем ученику: "По умолчанию" считаем...
👍
0
👎 0
Владимир Александрович! Вы придираетесь! )
Закон сохранения энергии никто не отменял, с ним всё в порядке.
Работа производится либо за счет внутренней энергии или за счет других источников энергии. Энергия, которая подведена системе, равна сумме работы и изменения внутренней энергии.
👍
0
👎 0
оПЯТЬ НЕКОРРЕктность.
"Работа производится либо за счет внутренней энергии или за счет других источников энергии".
Опять придираюсь, но "либо -либо" — смыслово не верно.

Вы согласны, что "Количество теплоты — это изменение внутренней энергии."
Так писать нельзя.

Хороших снов!
👍
0
👎 0
Словесная формулировка первого начала термодинамики
Количество теплоты, полученное системой, идёт на изменение её внутренней энергии и совершение работы против внешних сил
Математическая формулировка [m]Q=\vartriangle U+A[/m]
Не требуется никаких Для контроля — поднимать источники понятий: толковый словарь русского языка, хорошие учебники, методички.
Значит здесь кое-кто не понимает смысла первого начала.
👍
0
👎 0
А я думаю. Что ответ не верен даже для теплоизолированного сосуда. При его таком вычислении считается, что внутренняя энергия вывросла, но газ не совершил работу, а он совершил, раз объём увеличился. Я так думаю, а где моя ошибка здесь?
  #11   01 фев 2016 23:55   Ответить
👍
+1
👎 1
Энергия в систему поступает через стенки или массивный поршень.
Тепловая энергия может отводиться. В процессе нагревания газ совершает работу.
А дальше пути наши разошлись.

Количество теплоты, которое в задаче дано, — это изменение внутренней энергии газа за весь процесс. И в тексте были подсказки:
глагол несовершенного вида "сообщают";
указан получатель сообщения-газ (а не отправитель);
"медленно" применительно к процессу нагревания.
Для контроля — поднимать источники понятий: толковый словарь русского языка, хорошие учебники, методички.
👍
0
👎 0
Я в Ваших словах ничего не понял. Можете выложить решение в виде формул?
Верна ли формула, выложенная Б-М Кругликов.
  #14   02 фев 2016 12:54   Ответить
👍
+1
👎 1
Формула в #12 верна для "хорошо известной задачи", но не для этой.
👍
+1
👎 1
Под хорошо известной задачей имел в виду следующую:
Федеральное агентство по образованию Московский инженерно-физический институт (государственный университет) А.Н. Долгов, С.Е. Муравьев, Б.В. Соболев ЗАДАЧИ вступительных экзаменов и олимпиад по физике с решениями Молекулярная физика и термодинамика Под редакцией С.Е. Муравьева Москва.

ЗАДАЧА 5.18 (ВЭ, 2005). В вертикальном сосуде под подвижным поршнем находится одноатомный идеальный газ при температуре T0. Масса газа – m. Какое количество теплоты необходимо подвести к газу, что бы его объем вырос в n раз? Молярная масса газа μ известна
5.18. Q = (5/2)mRT0(n – 1)/μ. Указание. Процесс, происходящий с газом в данных условиях, – изобарический.
👍
0
👎 0
Это другая задачка, в ней есть причинно-следственная связь между "необходимо подвести" и следствием "газ совершит работу", которой нет в задаче Михаила.
👍
0
👎 0
Почему Вы ведете себя как истинный ....гуманитарий...слова, слова..., в которых я ничегог не понимаю. Напишите что нибудь на математическом языкечтобы однозначно было, что Вы имеете в виду.
  #18   02 фев 2016 19:02   Ответить
👍
0
👎 0
Задача хорошо известная, ответ для одноатомного газа
[m]n=1+\frac{2Q\mu }{5mR{{T}_{0}}}[/m]
не равно 2,66
👍
+1
👎 1
Борис семенович, Вы написали ответ верен для для теплоизолированного сосуда, а он НЕВЕРЕН.
  #21   03 фев 2016 23:28   Ответить
👍
0
👎 0
Михаил, теперь Вы просто обязаны доказать Ваше утверждение!
Опишите процесс (любым способом, формулами, словами), покажите, что построенная модель полностью соответствует тексту задачи (а если есть в тексте противоречия, то дайте свою оценку этим обстоятельствам).
Ссылки на то, что имеется в виду, — это ложные доводы (ссылка на неизвестные обстоятельства). Это олимпиада!
👍
0
👎 0
Теперь я знаю верный ответ. Я знаю уравнение Клайперона-Менделеева, знаю первое начало термодинамики, из них получается формула, выложенная Б-М Кругликовым, взятая из задачника МИФИ. Верный ответ получается применением этой формулы.
Что Вы понимаете под словом доказательство, я не понимаю. Вы бы выложили свое решение и свой ответ, тогда все будет видно.
  #26   04 фев 2016 13:22   Ответить
👍
0
👎 0
В решениисчитается, что температура в сосуде изменяется(повышается), но почему. Есть тренировочная задача к олимпиаде Физтех2016, но там прямо сказано, сосуд теплоизолирован.
  #9   31 янв 2016 12:25   Ответить
👍
+1
👎 1
Олимпиада завершилась? Ждем пару дней.
👍
0
👎 0
Два дня прошло, что скажете, какой ответ?
В цилиндрическом сосуде, стоящем на столе, под массивным поршнем находится 1 г гелия при температуре 17 . Газу медленно сообщают количество теплоты 0,9 . Во сколько раз увеличился объем газа? Трением поршня о стенки сосуда пренебречь.
  #19   03 фев 2016 13:13   Ответить
👍
0
👎 0
У Б. М, кРУГЛИКОВА всё верно.
Задача не сложная, без подводных камней.
Не читайте словоблудства.
👍
0
👎 0
Олимпиада завершилась. Верный ответ получается по выложенной здесь формуле без всяких причинно-следственных связей с Вами. Тем более Вы молчите. Занимались Вы здесь каким-то сочинением, явно не по физике. Его совершенно точно определили-словолблудие.
  #22   03 фев 2016 23:34   Ответить
👍
0
👎 0
Это относится к Сергею Яковлевичу.
  #23   03 фев 2016 23:35   Ответить
👍
0
👎 0
... который считает, что слова имеют смысл.
👍
0
👎 0
Вопрос в том, на сколько увеличилась внутренняя энергия газа.

Если системе газ + поршень передали 3кДж, то часть энергии превратится в потенциальную энергию поршня, а другая часть — во внутреннюю энергию газа. Тогда формула Б М Кругликова

Если именно газу передали 3кДж и эта энергия пошла на увеличение его внутренней энергии, то ответ мой. Разумеется, при этом системе газ+поршень будет передано теплоты больше 3кДж.
Мне показалось, что олимпиадность этой задачи как раз в том, что именно газ получил 3кДж
👍
0
👎 0
Ваши соображения вполне поняты и разумны, в них можно искать решение задачи. Но вот , что делает Сергей Яковлевич, совершенно не ясно. Выложил бы свои предположения(модель) , а потом решение и было бы все ясно. А так очень напоминает выступления Бориса Надеждина, несостоявшегося физтеха.
👍
0
👎 0
Модель, соответствующая тексту задачи, была уже в #13.
Энергия в систему поступает через стенки или массивный поршень (логика).
Тепловая энергия может отводиться (это на случай, если энергия преобразовывалась в тепловую нагревателем внутри сосуда)
Про термоизоляцию ничего не говорится в задаче, и ничего не будем предполагать.
Количество теплоты, которое в задаче дано, — это изменение внутренней энергии газа за весь процесс (как и показалось Борису Семёновичу).

Для контроля правильности понимания условия задачи я предлагал повторить мой путь: поднять первоисточники: толковый словарь русского языка о смысле фразы "сообщать что-либо чему-либо"; хорошие учебники и методички про количество теплоты.
👍
0
👎 0
Может быть Вы хотите сказать, что надо считать не по этой формуле
[m]n=1+\frac{2Q\mu }{5mR{{T}_{0}}}[/m] а по этой [m]n=1+\frac{2Q\mu }{3mR{{T}_{0}}}[/m] ?
👍
0
👎 0
Если говорить про формулы ответа, то — да, тройка вместо пятёрки.
--------
Проверяющие в задаче "Гелий под массивным поршнем" 10 очков ставили за ответ с пятёркой. Откуда Михаил взял ответ, который был вначале? — это интересно.
👍
0
👎 0
Поступашки Физтех физика
https://sites.google.com/site/postupaski/fizteh-fizika
Там еще неверно решенные задачи.
  #35   05 фев 2016 18:54   Ответить
👍
0
👎 0
Тем, кто пользуется второй формулой-значит допускает, что есть изменение объема, но при этом газ не производит работу. Это уж совсем за пределами физики. Тем, кто ставит Плюсы за это, имейте это в виду.
👍
+1
👎 1
Что-то я везде прослеживаю аналогию...
Пользоваться законами (некоторые так говорят), использовать формулы (без объяснения ситуации и права на использование), использовать готовые решения (многократно проверенные в других местах и делах для похожих задач и проблем.)
(И думать самому не надо и даже вредно, и что еще более важно — просто опасно).
А потом кто-то удивляется, что некому в стране доверять.
-------
Я вошел в тему, т.к. мне показалось, что Михаил хочет думать и понимать процесс, описанный в задаче, логика в рассуждении у него была.
-------
Теперь отзеркалю Борису Михайловичу:
Те, кто пользуется первой формулой — значит допускают, что есть изменение объема (раз об этом спрашивают), при этом газ производит работу,
и предполагают, что из системы тепло не уходит совсем.(иначе объем не изменится, как и говорил Михаил).
👍
−1
👎 -1
Совсем уж просто и последний раз. Тем, кто пользуется первой формулой ответ засчитывают, а кто второй , тому нет. Чего еще надо? То есть Вам я как профессор ставлю жирную два.
👍
0
👎 0
Пересдам.
Исключает ли текст задачи Михаила ситуацию, при которой газу медленно сообщают определенное количество теплоты с помощью электронагревателя, который также мог находиться внутри сосуда? Формально — не исключает.
Но условие задачи должно быть полным, в сосуде только газ.

Количество теплоты — это не количество чего-то теплого, а устойчивый оборот речи, значение которого можно спросить (и нужно знать).
Энергия, переданная системе путём теплопередачи, называется количеством теплоты Q.

И вся картинка задачи:
системе, т.е. газу, медленно сообщают энергию, передается она путем теплопередачи от внешней среды через тепло проводящую оболочку, процесс происходит при постоянном давлении.
И проверяющие правы были — не зря поставили 10 очков.
👍
0
👎 0
Всю дискуссию можно свести к вопросу: какая формула верна, первая или вторая(с тройкой). Верна первая, вот и все.
👍
0
👎 0
Иван Иваныч получил в кассе 10 000. Пошёл в магазин и потратил 2 000.
Сколько Иван ПОЛУЧИЛ В КАССЕ?

ЭНЕРГИЯ в форме теплоты передаётся непосредственно газу, но не поршню.
Интересно, как будете описывать теплопередачу для изотермического расширения?
Ну а писать о потенциальной энергии поршня!!! Не хочу с утра никого обижать...
👍
0
👎 0
Про Ивана Ивановича просто. Ответ содержится уже в первом предложении, "Иван Иванович получил в кассе 10 000."
👍
0
👎 0
"Интересно, как будете описывать теплопередачу для изотермического расширения?"

Методичка ЗФТШ (МФТИ) "Энергия, передаваемая телу окружающей средой (другим телом) без совершения работы, называется количеством теплоты. Такой
процесс передачи энергии называется теплообменом."
Т.е. для идентификации вида уходящей энергии от поставщика
в определении специально блокируется возможность поставщиком совершать механическую работу.

Процесс "теплопередача для изотермического расширения":
Внешняя среда передаёт энергию тепловую, при этом сразу получает откат в виде механической. Что тут еще описывать?

Термины для описания процесса в задачах и литературной речи:
Количество теплоты, переданной поставщиком — это изменение его внутренней энергии.
Количество теплоты, которое получил газ, равно количеству теплоты переданной поставщиком.
Количество теплоты, которое сообщили газу в этом процессе — это изменение его внутренней энергии, т.е. оно равно нулю.
👍
0
👎 0
"Количество теплоты, которое сообщили газу в этом процессе — это изменение его внутренней энергии, т.е. оно равно нулю"
Приехали...
👍
0
👎 0
А дайте определение количеств теплоты — и всегда будете говорить про изменение внутренней энергии того, кто отдает или того, кто получает.
Давайте сверимся.
👍
0
👎 0
Да, получает.
И сразу теряет, толкая поршень и остывая.
Теплота сообщается ГАЗУ, но это не означает, что его внутренняя энергия в результате (в конце процесса) обязательно выросла.
Газ — не болванка, он может ,расширяясь, совершать работу за счёт уменьшения внутренней энергии.

Всё. Устал. Обсасывать элементарщину с преподавателями...
👍
+1
👎 1
Как только на этом сайте .Поступашки Физтех физика
https://sites.google.com/site/postupaski/fizteh-fizika
в решении выложенной задачи увидел коэффициент 3/2 , у меня сразу воникли подозрения неверности. Когда идет увеличение внутренней энерогии и одновременно работа, коэффициент должен быть 5/2 (для одноатомного газа), это я в школе хорошо усвоил.
  #45   08 фев 2016 13:39   Ответить
👍
0
👎 0
Неужели кто-то не понимает работу первого начала термодинамики на ваесьма наглядном примере паровоза. Топка передает тепло паровозу, он геется(повышает свою внутреннюю энергию) и едет(совершает работу). Это я запомнил с далеких уже школьных лет.
А вот задача, решали с сыном.
Вот теперь и думай, стоит ли поступать в МФТИ.
  #46   10 фев 2016 11:34   Ответить
👍
0
👎 0
Может и не все так плохо, а зависит тебя.
Лауреат президентской премии Стегайлов Владимир Владимирович
1998 закончил физико-математический класс лицея «Дубна» с золотой медалью; поступил на Факультет проблем физики и энергетики Московского физико-технического института.
2002 диплом бакалавра с отличием по специальности «Прикладная физика и математика»; стажировка в Центральном институте прикладной математики Исследовательского центра Юлих (Германия).
2004 диплом магистра с отличием по специальности «Прикладная физика и математика»,
В настоящее время доктор физико-математических наук, заведующий отделом Объединённого института высоких температур Российской академии наук.
За цикл работ по суперкомпьютерному моделированию материалов в экстремальных состояниях награжден Владимир Стегайлов, заведующий отделом Объединенного института высоких температур РАН. Он строит компьютерные модели веществ, способные предсказывать поведение материалов в экстремальных состояниях и создавать материалы с заданными характеристиками. Результаты этих исследований имеют важнейшее прикладное значение, в частности, сделаны расчеты поведения железа, меди, алюминия, золота, урана при экстремальных воздействиях. Модель накопления
радиационных дефектов в ядерных топливах АЭС реализована для случая металлического ядерного топлива, являющегося одним из наиболее перспективных топлив для будущих реакторов на быстрых нейтронах
👍
0
👎 0
Двум молям идеального одноатомного газа изобарически сообщают количество теплоты Q = 2 кДж. Определите изменение
температуры газа и совершенную им работу.
1)Q=A+dU
Если изобара, то:
V1/T1=V2/T2:
A=pdV=vRdT
dU=1.5*vRdT
Q=2.5vRdT=5RdT
dT=2*10^3/5*8.31= 48.1 К
A=vRdT=2*8.31*48.1=800 Дж
Ответ: Изменение температуры — на 48.1 градус, работа равна 800 Дж.
  #47   10 фев 2016 11:35   Ответить

Задайте свой вопрос по физике
профессионалам

Сейчас онлайн 75 репетиторов по физике
Получите ответ профи быстро и бесплатно

Другие вопросы на эту тему:

👍
0
👎 08

Поршень под давлением   8 ответов

В герметичном вертикальном сосуде под поршнем массой m=2 кг находится газообразный гелий. С помощью нагревателя внутри сосуда ему медленно сообщают количество теплоты Q=18 Дж. На сколько сантиметров вследствие этого поднимется поршень? Ответ округлить до целых. Внешнее давление отсутствует. Ускорение свободного падения g=10 м/с2. Сосуд и поршень считать теплоизолированными
  29 ноя 2015 11:58  
👍
0
👎 05

Термодинамика   5 ответов

С раз­ре­жен­ным азо­том, ко­то­рый на­хо­дит­ся в со­су­де под порш­нем, про­ве­ли два опыта. В пер­вом опыте газу со­об­щи­ли, за­кре­пив пор­шень, некоторое ко­ли­че­ство теп­ло­ты , в ре­зуль­та­те чего его тем­пе­ра­ту­ра из­ме­ни­лась на не­ко­то­рую ве­ли­чи­ну . Во вто­ром опыте, предо­ста­вив азоту воз­мож­ность изо­бар­но рас­ши­рять­ся, со­об­щи­ли ему другое ко­ли­че­ство теп­ло­ты , в ре­зуль­та­те чего его тем­пе­ра­ту­ра из­ме­ни­лась…
  25 ноя 2015 14:57  
👍
0
👎 01

Медленный(быстрый)процесс   1 ответ

В задачах ЕГЭ по термодинамике в условиях задач встречаются слова медленно(или быстро) что-то проиходит. Что это значит? Вот например,
В цилиндрическом сосуде, стоящем на столе, под массивным поршнем находится газ при температуре .Газу медленно сообщают количество теплоты . Или В воз­душ­ном на­со­се пе­ре­кры­ли вы­ход­ное от­вер­стие и быст­ро сжали воз­дух в ци­лин­дре на­со­са. Какой про­цесс про­ис­хо­дит с воз­ду­хом в ци­лин­дре на­со­са
  19 ноя 2015 12:41  
👍
0
👎 01

Термодинамика   1 ответ

Помогите пожалуйста решить задачу с подробным объяснением. Очень важно понять.
Идеальный газ с показателем адиабаты j совершает прямой цикл состоящий из адиабаты, изобары и изохоры. Найти КПД цикла, если при адиабатическом процессе объем идеального газа увеличивается/уменьшается в n раз.
  10 дек 2013 21:23  
👍
0
👎 01

Помогите пожалуйста дорешать задачу   1 ответ

В цикле Карно температура теплоотдатчика 500К, температура теплоприемника 250К. Опеределить термический КПД цикла, а также работу, рабочего вещества( при изотермическом расширении)

если КПД=T1-T2/T1*100%=50%
Тогда подсккажите как найти работу, по какой формуле?
  09 дек 2013 19:23  
👍
+1
👎 118

Внутренняя энергия макроскопической системы   18 ответов

В сосуде находится 0,5 л воды и 300 г льда при температуре 0 градусов Цельсия. После того как в сосуд впустили 90 г водяного пара при температуре 100 градусов Цельсия, в нем установилась температура смеси 33 градуса Цельсия. Определите теплоёмкость сосуда.

  18 дек 2010 09:13  
ASK.PROFI.RU © 2020-2024