Углекислый газ, массой 400 грамм был нагрет от 350К до 420К при постоянном давлении, а затем изотермически сжат в 2 раза. Определить количество теплоты, полученное газом и совершенную им работу.

Углекислый газ, массой 400 грамм был нагрет от 350К до 420К при постоянном давлении, а затем изотермически сжат в 2 раза. Определить количество теплоты, полученное газом и совершенную им работу.
- Предмет:
  Физика
- Автор:
  gregorybwft
- 5 лет назад

Ответы 1

Первый закон термодинамики для изобарного (при постоянном давлении) процесса: $\Delta Q=U+A$ ; В нашем случае: $\Delta Q = \frac{i}{2}u R\Delta T+p\Delta V = \frac{i}{2}\frac{m}{M}R\Delta T+p\Delta V$ (1); Согласно уравнению Менделеева-Клапейрона: $p\Delta V = u R\Delta T = \frac{m}{M}R \Delta T$ ; С учетом этого (1) примет вид: $\Delta Q = \frac{i}{2}\frac{m}{M}R \Delta T +\frac{m}{M}R \Delta T =\frac{m}{M}R \Delta T(\frac{i}{2}+1)$ ;
Следующий процесс - изотермический. Он проходит при постоянной температуре, а значит внутренняя энергия газа остается неизменной.
Значит $\Delta Q^{'} = A^{'}$ ; Работа при изотермическом сжатии считается так: $A^{'}=u RT \ln\frac{V_{1}}{V_{2}} = \frac{m}{M}RT \ln\frac{V_{1}}{V_{2}}$ ; Заметим, что газ в этом случае сжимается, т.е совершает отрицательную работу, а значит он отдает тепло. Полученное газом в итоге тепло можно считать разностью |Q| и |Q'|; Эта величина равна $|\frac{m}{M}R \Delta T(\frac{i}{2}+1)|- |\frac{m}{M}RT \ln\frac{V_{1}}{V_{2}}|$ ; Молярная масса M углекислого газа равна ≈0.044 кг/моль; CO₂ - трехатомная линейная молекула, поэтому число степеней свободы для нее i=5; Подставим эти данные в формулу: $|\frac{m}{M}R \Delta T(\frac{i}{2}+1)|- |\frac{m}{M}RT \ln\frac{V_{1}}{V_{2}}| = \frac{0,044}{0,4}\times 8,31 \times 70 \times 3,5 + \frac{0,044}{0,4}\times 8,31 \times420\times \ln \frac{1}{2} \approx -42,16 \; J$ ; То есть газ отдал ≈42,16 Дж теплоты. Если в задаче имелось ввиду какое количество положительное количество теплоты получил газ, то ответом будет величина $\frac{m}{M}R \Delta T(\frac{i}{2}+1) = \frac{0, 044}{0,4}\times 8,31 \times 70 \times 3,5 \approx 224 \; J$ ;
Работа, которую совершил газ, равна $A+A^{'} = \frac{m}{M}R \Delta T+ \frac{m}{M}RT \ln\frac{V_{1}}{V_{2}} = \frac{0,044}{0,4}\times 8,31 \times 70 + \frac{0,044}{0,4}\times 8,31\times 420 \times \ln\frac{1}{2}\approx -202\; J$
- Автор:
  leahhsxv
- 5 лет назад
- 0
Добавить свой ответ

Еще вопросы

ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА МНЕ С ПЕРЕВОДОМ!
КАК ПЕРЕВЕСТИ ВОТ ЭТО:

Потому что Кевин остался дома один снова
- Предмет:
  Английский язык
- Автор:
  keshawnojb6
- 5 лет назад
- Ответов:
  
  2
- Смотреть
Описать два явления ( например: описать радугу тли миражи).
- Предмет:
  География
- Автор:
  moyer
- 5 лет назад
- Ответов:
  
  2
- Смотреть
Упростите выражение:
(5m−9)(−9n−2)+(−6m+6)(−6n+4)
(3a+5b)(6a+5b)+(−7a−8b)(−5a−8b)
(−4c−3)(2c+3)−(5c−9)(−9c−2)
(6c+6)(3c−3)−(6c−4)(c−8)
4x(6x−7)(−8x^2+8)
(−5x−3y)(−8x+1)−(−8x−2y)(−3x+9)
−1x(5x−4)(5x^2+7)
(−5a−4b)(7a−4b)+(−4a−3b)(2a+3b)
(7m−8)(−n+1)+(−7m+9)(−9n−7)
−8x^2(5x+8)(6x^2+5)
−1c^2(9c−4)(c−5)
3a^2(−5a^2−3)(5a^2−3)
−6x^3(−2x+8)(−9x^2+9)
(−a+9b)(5a+b)+(6a+6b)(3a−3b)
−2c(−9c−2)(−7c−9)
−5c(5c+3)(c+7)
- Предмет:
  Алгебра
- Автор:
  skeeterhays
- 5 лет назад
- Ответов:
  
  1
- Смотреть
5x/12-x/8=1/3
ПОМОГИТЕ РЕШИТЬ УРАВНЕНИЕ
- Предмет:
  Алгебра
- Автор:
  pablota0t
- 5 лет назад
- Ответов:
  
  2
- Смотреть

Ответы 1

Топ пользователей