Кислород массой m = 2 кг занимает объем V1 = 1 м3 и находится под давлением p1 = 0. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по физике
Кислород массой m = 2 кг занимает объем V1 = 1 м3 и находится под давлением p1 = 0

Кислород массой m = 2 кг занимает объем V1 = 1 м3 и находится под давлением p1 = 0 .pdf

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

Условие

Кислород массой m = 2 кг занимает объем V1 = 1 м3 и находится под давлением p1 = 0,2 МПа. Газ был нагрет сначала при постоянном давлении до объема V2 = 3 м3, а затем при постоянном объеме до давления p2 = 0,5 МПа. Найти: 1) изменение внутренней энергии ΔU газа; 2) совершенную им работу А; 3) количество теплоты Q, переданное газу. Построить график процесса. Дано: m = 2 кг; O2 V1 = 1 м3 р1 = 0,2 МПа = 2·105 Па V2 = 3 м3 р2 = 0,5 МПа = 5·105 Па М = 0,032 кг/моль - молярная масса кислорода. Из уравнения Менделеева-Клапейрона pV=mMRT Найти: ∆U - ? А - ? Q - ?

Ответ

∆U = 3,25 МДж, А = 0,4 МДж, Q = 3,65 МДж.

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Находим
pVT=mMR
Для данного газа найдём константу
C=mMR=20,032⋅8,31=519ДжК
Теперь уравнение Менделеева-Клапейрона можно записать в виде
pV=СT
1) р1 = const
p1V1=CT1p2V2=CT2⇒p1(V2-V1)=C(T2-T1)⇒
⇒ΔT=p1C(V2-V1)
ΔT=2⋅105519(3-1)=771K
При изобарическом процессе
ΔU1=mMCVΔT=mM⋅i2RΔT=Ci2ΔT,
где i = 5 – количество степеней свободы молекулы кислорода.
ΔU1=519⋅52⋅771=106Дж
А1=mMRΔT=CΔT=519⋅771=4⋅105Дж
Q1=ΔU1+A1=106+4⋅105=14⋅105Дж
2) V2 = const
p1V1=CT1'p2V2=CT2'⇒V2(p2-p1)=C(T2'-T1')⇒
ΔT=V2C(p2-p1)=3519(5-2)⋅105=1734К
При изохорическом процессе А2 = 0
ΔU2=mMCVΔT=mM⋅i2RΔT=Ci2ΔT=
=519⋅52⋅1734=2,25⋅106Дж
Q2=ΔU=2,25⋅106Дж
ΔU=ΔU1+ΔU2=106+2,25⋅106Дж=
=3,25⋅106Дж=3,65МДж
А=А1+А2=4⋅105Дж=0,4МДж
Q=Q1+Q2=14⋅105+2,25⋅106=3,65⋅106Дж=3,65МДж
Ответ: ∆U = 3,25 МДж,
А = 0,4 МДж,
Q = 3,65 МДж.

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу