При изотермическом расширении азота ( =2 моль), находящегося при нормальных условиях, его объѐм увеличился в 3 раза. Определите. Решение Применим первый закон термодинамики. Согласно которому, количество теплоты Q, переданное системе, расходуется на увеличение внутренней энергии U и на внешнюю механическую работу A
 Скачать 33.98 Kb.
|
|
36. При изотермическом расширении азота (v=2 моль), находящегося при нормальных условиях, его объём увеличился в 3 раза. Определите работу расширения газа и количество подведенной к газу теплоты. какое количество теплоты надо сообщить газу при таком же изобарном расширении. Построить график процессов. Решение: Применим первый закон термодинамики. Согласно которому, количество теплоты Q, переданное системе, расходуется на увеличение внутренней энергии ΔU и на внешнюю механическую работу A: Q=ΔU+A. Величина ΔU = m×cv×ΔT = 0 при изотермическом процессе так как T=const и ΔT=0. Поэтому изменение внутренней энергии газа равно нулю. Тогда Q=ΔU+A=A, откуда работа совершаемая газом A=Q.  С другой стороны работа равна  Воспользуемся уравнением Клапейрона – Менделеева  где P давление, m – масса азота, M – молярная масса азота (M = 0.028кг/моль), V – объем сосуда, T – температура газа, R = 8.31Дж/(моль×К) – молярная газовая постоянная. Поэтому  Подставляем в интеграл и получаем  При нормальных условиях T=273 K. Тогда:  При изобарном процессе:  Так как процесс изобарный, то   Ответ:   |