Вс. Апр 14th, 2024

Дано: Т1=300 К — начальная температура, р1=2*1,013*105 Па — начальное давление, V1=120*10-3 м3, V2=150*10-3 м3— начальный и конечный объемы газа, сP= 1,0*103 Дж/(кг*К) — удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении, μ=29*10-3 кг/моль— молярная масса воздуха, R=8,314 Дж/(моль*К) — молярная газовая постоянная, T2=384 К и T2`=375 К—конечные температуры воздуха при изохорическом и изобарическом процессах соответственно, m=0,283 кг — масса воздуха.

Найти: QV и QP — количества тепла, поглощенные газом при изохорическом и изобарическом процессах; А — совершенную газом работу; ∆UV и ∆UP — изменение внутренней энергии в обоих случаях.

Решение. При изохорическом процессе

QV=cVm∆T1,

при изобарическом

QP=cPm∆T2.

Здесь cV и cP — удельные теплоемкости воздуха при постоянных объеме и давлении; для воздуха cV/cP=1,4; ∆T1=T2—Т1, а ∆T2=T2`—Т1.

Работа, совершенная газом при изобарическом процессе, находится по формуле:работа

Работа газа при изохорическом процессе:

AV=0

Согласно первому началу термодинамики:

∆UP=QP-AP (изобарический процесс),

∆UV=QV (изохорический процесс).

Подставляя числовые значения и производя вычисления, получим для изохорического процесса:изохорический процесс

для изобарического процесса:

QP= 103 Дж/(кг*К)*0,283 кг*75 К= 21.2 кДж;

AP= 2*1,013*105 Па*30*10-3 м3 = 6,08 кДж;

∆UP= 21,2 кДж—6,08 кДж = 15,1 кДж.

Ответ. Газ поглощает 17 кДж тепла при изохорическом процессе и 21,2 кДж при изобарическом; при изохорическом процессе газ не совершает никакой работы, AV=0, при изобарическом AP=6,08 кДж; изменение внутренней энергии в первом случае равно 17 кДж, во втором — 15,1 кДж.

От content

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *