1.22. Определить работу, совершенную 1 кг СO2 при повышении его температуры на 200° и постоянном давлении.​

Ответ:

Для определения работы, совершенной 1 кг СО2 при повышении его температуры на 200°С и постоянном давлении, необходимо знать изменение энтропии и изменение внутренней энергии системы.

Изменение энтропии можно вычислить по формуле:

ΔS = Cp * ln(T2/T1)

где Cp - теплоемкость при постоянном давлении, T1 - начальная температура, T2 - конечная температура.

Для СО2 при постоянном давлении Cp = 29.3 J/(mol*K). Так как нам дано количество в 1 кг, необходимо перевести это в молярное количество. Молярная масса СО2 равна 44.01 г/моль, следовательно, в 1 кг содержится 1000 г / 44.01 г/моль = 22.72 моль.

Теперь мы можем вычислить изменение энтропии:

ΔS = 29.3 J/(mol*K) * ln(200°C + 273.15 K / 273.15 K) = 42.1 J/K

Изменение внутренней энергии можно вычислить по формуле:

ΔU = n * Cv * ΔT

где Cv - теплоемкость при постоянном объеме.

Для СО2 Cv = 20.8 J/(mol*K).

Теперь мы можем вычислить изменение внутренней энергии:

ΔU = 22.72 моль * 20.8 J/(mol*K) * 200°C = 100.6 кДж

Тогда работа, совершенная 1 кг СО2 при повышении его температуры на 200°С и постоянном давлении, равна:

W = ΔU - TΔS = 100.6 кДж - (200°C + 273.15 K) * 42.1 J/K = 82.5 кДж

Ответ: работа, совершенная 1 кг СО2 при повышении его температуры на 200°С и постоянном давлении, равна 82.5 кДж.