Задать вопрос Регистрация
Помочь другим

  • В цилиндре под поршнем находится одноатомный идеальный газ с параметрами p0=105 Па, V0=5,6 , T0=273 К. Поршень удерживается пружиной, длина которой в недеформированном состоянии равна длине цилиндра. Слева от поршня −− вакуум. Найдите теплоёмкость газа. Ответ выразите в Дж/К, округлив до десятых. Теплоёмкости цилиндра, поршня и пружины не учитывать.

Ответы 1

  • Теплоемкость - характеристика сугубо дифференциальная (хохо), поэтому в задаче все приращения будут малымиПусть поршень находится в некоем равновесном состоянии (газ давит, пружина сжата), и мы сообщаем в систему некое малое (!) количество теплоты.Согласно первому началу\Delta Q = \Delta U + AС изменением внутренней энергии все будет просто, а вот работу хотелось бы пересчитать через изменение температуры. Для этого вспомним, что малая работаA \approx p_0\Delta V И попробуем через уравнение состояния связать объем с температурой. Напомним, что давление газаp = F/S = kl/SИ по условию задачи l - это и деформация пружины, и длина части поршня, занимаемого газом, поэтому\displaystyle p V = u R T\\\\ \frac{klV}{S} = u R T\\ k V^2 = u S^2 R T\\ \Delta k (V^2)\approx 2kV_0\Delta V = u S^2 R\Delta T\\ \Delta V = \frac{u S^2 R}{2 k V_0}\Delta T = \frac{u R S}{2 k l_0}=\frac{u R}{2p_0}\Delta TТеперь\Delta Q = \frac{3}{2}u R \Delta T + A = (u\frac{3}{2}R+p_0\frac{u R}{2p_0})\Delta T = 2 u R \Delta T\\\\ C = \frac{\Delta Q}{\Delta T} = 2 u R = 2 \frac{p_0 V_0}{T_0}То, что молярная теплоемкость газа в такой системе равна 2R - достаточно известный факт. Мы его доказали, и выразили количество вещества газа через данные температуру давление и объем

  • Добавить свой ответ

Еще вопросы

Топ пользователей

Войти через Google

 или

Забыли пароль?

У меня нет аккаунта, я хочу Зарегистрироваться

How much to ban the user?
1 hour 1 day 100 years