Найти работу и изменение внутренней энергии при адиабатном расширении 28 г азота. Бесплатный доступ к контрольной работе

Реферат.Справочник
Контрольные работы по физике
Найти работу и изменение внутренней энергии при адиабатном расширении 28 г азота

Найти работу и изменение внутренней энергии при адиабатном расширении 28 г азота .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Найти работу и изменение внутренней энергии при адиабатном расширении 28 г азота, если его объем увеличился в два раза. Начальная температура азота 27 °С. Дано: m = 28 г = 0,028 кг t = 27 0 С = 300 К азот V2 = 2V1 При адиабатическом процессе (Q = 0) первое начало термодинамики можно записать так: δA=-dU δA=-mMCVdT (1) Если газ адиабатически расширяется от объема V1 до V2, то его температура уменьшается от Т1 до Т2 и работа расширения газа Найти: A ― ? ΔU ― ?

Ответ

A=1,45 (кДж) ∆U = - 1,45 (кДж)

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

A=-mMCVT1T2dT=-mMCVT2-T1
При этом:
TVγ-1=const
T1V1γ-1=T2V2γ-1
Получаем:
T2=T1V1V2γ-1
Тогда работа:
A=-mMCVT1V1V2γ-1-1
Показатель адиабаты:
γ=CpCV
Ср и СV – теплоемкость при изобарном и изохорном процессе.Теплоемкость газа при изобарном процессе связана с теплоемкостью газа при изохорном процессе соотношением (уравнение Майера):
Cp=CV+R
γ=CV+RCV
γ=1+RCV
При этом теплоемкость при постоянном объеме:
CV=i2R
Тогда показатель адиабаты:
γ=i+2i=5+25=75
Где:
i = 5, так как воздух двухатомный газ,
R = 8,31 Дж/моль∙К, R – универсальная газовая постоянная,
М – молярная масса азота, М = 28 ∙10-3 кг/моль = 0,028 кг/моль
Найдем искомую работу:
A=-mM∙i2RT1V1V2γ-1-1
С учётом начальных данных:
A=-0,0280,028∙52∙8,31∙290∙1275-1-1=1,45 (кДж)
A=1,45 (кДж)– газ в результате расширения выполнил положительную работу за счет уменьшения внутренней энергии.∆U = - 1,45 (кДж)
Ответ:
A=1,45 (кДж) ∆U = - 1,45 (кДж)

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу