Решение

Согласно первому закону термодинамики , отсюда

.

Примечание: количество теплоты подставляется со знаком «минус», так как теплота от воздуха отводится.

4.9. К газу, заключенному в цилиндре с поршнем, подводится извне 100 кДж теплоты. Величина произведенной при этом работы составляет 115 кДж. Определить изменение удельной внутренней энергии газа, если его количество составляет 0, 8 кг.

Ответ: Δ u = – 18, 75 кДж/кг.

4.10. К 2 кг кислорода подведено 300 кДж тепла. Определить, какое количество теплоты пошло на изменение внутренней энергии и на совершение работы, если в результате термодинамического процесса температура газа возросла от 10 ^оС до 166 ^оС.

Ответ: 67 % – на изменение внутренней энергии, 33 % – на совершение работы.

4.11. Работа расширения 0, 5 кг газа составляет 10 кДж. При этом от газа отнимается 10 ккал тепла. Как изменится удельная внутренняя энергия в результате совершения процесса?

Ответ: Δ u = – 103, 8 кДж/кг.

4.12. При торможении двигателя работа, произведенная двигателем, расходуется на преодоление сил трения и превращается в теплоту, 20 % которой рассеивается в окружающей среде, а остальная часть отводится с охлаждающей водой в тормозной системе. Сколько воды надо подвести к тормозу за 1 час, если крутящий момент на валу , частота вращения n = 1500 об/мин, а допустимое повышение температуры воды .

Теплоемкость воды .