Углекислый газ, массой 400 гр был нагрет от 350К до 420К

Углекислый газ, массой 400 гр был нагрет от 350К до 420К при неизменном давлении, а потом изотермически сжат в 2 раза. Найти количество теплоты, приобретенное газом и абсолютную им работу.

Задать свой вопрос
1 ответ

1-ый закон термодинамики для изобарного (при неизменном давлении) процесса: \Delta Q=U+A; В нашем случае: \Delta Q = \fraci2\nu R\Delta T+p\Delta V = \fraci2\fracmMR\Delta T+p\Delta V(1); Согласно уравнению Менделеева-Клапейрона: p\Delta V = \nu R\Delta T = \fracmMR \Delta T; С учетом этого (1) воспримет вид: \Delta Q = \fraci2\fracmMR \Delta T +\fracmMR \Delta T =\fracmMR \Delta T(\fraci2+1);

Следующий процесс - изотермический. Он проходит при неизменной температуре, а означает внутренняя энергия газа остается неизменной.

Значит \Delta Q^' = A^'; Работа при изотермическом сжатии считается так: A^'=\nu RT \ln\fracV_1V_2 = \fracmMRT \ln\fracV_1V_2; Заметим, что газ в этом случае сжимается, т.е совершает отрицательную работу, а означает он отдает тепло. Приобретенное газом в итоге тепло можно считать разностью Q и Q'; Эта величина одинакова \fracmMR \Delta T(\fraci2+1)- \fracmMRT \ln\fracV_1V_2;  Молярная масса M углекислого газа одинакова 0.044 кг/моль; CO - трехатомная линейная молекула, потому число ступеней свободы для нее i=5; Подставим эти данные в формулу: \fracmMR \Delta T(\fraci2+1)- \fracmMRT \ln\fracV_1V_2 = \frac0,0440,4\times 8,31 \times 70 \times 3,5 + \frac0,0440,4\times 8,31 \times420\times \ln \frac12 \approx -42,16 \; J; То есть газ дал 42,16 Дж теплоты. Если в задачке имелось ввиду какое количество положительное количество теплоты получил газ, то ответом будет величина \fracmMR \Delta T(\fraci2+1) = \frac0, 0440,4\times 8,31 \times 70 \times 3,5 \approx 224 \; J;

Работа, которую сделал газ, равна A+A^' = \fracmMR \Delta T+ \fracmMRT \ln\fracV_1V_2 = \frac0,0440,4\times 8,31 \times 70 + \frac0,0440,4\times 8,31\times 420 \times \ln\frac12\approx -202\; J


, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт