Температура газов в двигателе

[Sneggh]

В ракетном двигателе газ, имеющий теплоемкость C_v = 4 кДж/кг, разогревается до 3500 К. Скорость истечения газа из сопла 4100 м/с. Определите абсолютную температуру вытекающих газов, результат округлите до сотен градусов.
Чую законом сохр энергии надо решать. Газ обладает кинетической энергией при вылете и внутренней энергией, определяемой искомой температурой, и эта полная энергия равна внутренней энергии газа при 3500 К. Я правильно рассуждаю?..Но меня смутила теплоемкость - кДж/кг - это же можно назвать удельной теплотой сгорания? Как связать в таком случае температуру с такой теплоемкостью или с внутренней энергией?

[alsak]

В чем разница между удельной теплоемкостью с и теплоемкостью С можно почитать на другом моем сайте "Электронный учебник физики" п. "Нагревание".

[Sneggh]

По-моему, опять опечатка. Должно было быть наверно C_v = 4 кДж/кг*К, то есть удельная теплоемкость. Если брать как удельную теплоемкость, то у меня получается 1600 К. В ответе 1400 К.

[Sneggh]

В чем разница между удельной теплоемкостью с и теплоемкостью С можно почитать на другом моем сайте "Электронный учебник физики" п. "Нагревание".

Спасибо, но это все я знал.

[alsak]

Тогда повторите еще раз ваш вопрос.

[Sneggh]

Помогите мне, пожалуйста, с этой задачей.

[alsak]

В своих рассуждениях вы не учитываете еще работу внешних сил.

Вопросы по условию. По моему, не хватает данных:
-нужно знать молярную массу газа, если задана удельная теплоемкость или молярная теплоемкость газа,
-нужно знать молярную массу газа и его массу, если задана теплоемкость газа,
-какая теплоемкость задана: при постоянном объеме или постоянном давлении. В условии какой индекс около буквы «С»: V (при постоянном объеме) или ν (молярная теплоемкость), или еще какой?

Подобная задача подробно разобрана в книге «Бутиков Е.И., Быков А.А., Кондратьев А.С. Физика в примерах и задачах. — М., Наука, 1989. — № 13. С. 201-205».
Если есть вопросы по их решению, обращайтесь.

[Sneggh]

Начал разбирать и сразу возникли вопросы:
Что за работа внешних сил \[ \Delta A'? \] Это, как я понял, сила давления со стороны соседних молекул газа? Разве она настолько велика?
И еще непонятен такой момент: почему там сказано, что при вычислении работы \[ \Delta A'? \] следует учесть, что действующие на выделенную часть газа силы давления со стороны соседних участков в сечении 1 направлены вдоль перемещения и противоположно перемещению в сечении 2?

[alsak]

Многие задачи по физики при решении не требуют подробного анализа условия (может быть это и плохо) типа: а почему так происходит, а как работает ракетный двигатель, а откуда взялась внешняя сила и т.п.? Поэтому от задач, изобилующих техническими терминами, чаще страдают думающие ученики.
При решении задач на термодинамику часто достаточно знать, что если газ изменяет свой объем, то надо учитывать или работу газа A, или работу над газом A'. Причем эти работы численно равны, но противоположны по знаку. От того, какую работу вы используете, зависит только вид уравнения первого начала термодинамики:

Q = ΔU + A = ΔU – A'.

В задаче газ расширяется, поэтому работа (газа и над газом) есть, и ее надо учитывать.
Внешние силы должны действовать на газ со (внешней) стороны, и это не может быть «сила давления со стороны соседних молекул газа», т.к. эта сила действует из газа. В решении говорится о действии соседних участков. Здесь, скорее всего, внешней силой будет сила давления со стороны окружающей среды. И тогда понятно направление «силы давления со стороны соседних участков».