Двухатомный газ первоначально имеет объем 50 л и его давление равно
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Двухатомный газ первоначально имеет объем 50 л и его давление равно 0,3 МПа. Газ нагревают изохорически до тех пор, пока давление не удвоится. После этого газ изотермически расширяют до начального давления и, наконец, его изобарически охлаждают до первоначального объема. Определить в каждом процессе: а) работу, производимую газом; б) изменение его внутренней энергии; в) количество теплоты, получаемое газом.
Дано:
СИ:
Найти: Найти:
Решение
Изобразим графики процессов в координатах
1) Участок изохора (процесс, идущий при постоянном объеме).
Количество теплоты в изохорическом процессе:
(1)
где количество вещества газа; молярная теплоемкость при постоянном объеме, универсальная газовая постоянная; число степеней свободы молекулы газа (для молекулы двухатомного газа ).
Уравнение Менделеева – Клапейрона для состояния газа в точке 1:
(2)
где давление, объем и температура газа в точке 1.
Универсальный газовый закон для точек 1 и 2:
(3)
где давление, объем и температура газа в точке 2.
Учитывая, что и , получим:
(4)
Подставим (4), затем (2) в (1):
(5)
Т.к
. процесс изохорический, то работа, производимая газом
По первому закону термодинамики, количество теплоты , переданное газу, равно сумме работы , совершенной газом, и изменению внутренней энергии:
Тогда изменение внутренней энергии:
(6)
2) Участок изотерма (процесс, идущий при постоянной температуре).
Т.к